categories

Evren’in Evrim Kronolojisi

Evren’in Evrim Kronolojisi

http://evrenselcocukbilimlerakademisi.com/

İlk bilimsel Amatik bir şekilde kullanmışlardır. Astronomi insanlık tarihindeki ilk bilimdir. MÖ. 1600 yıllarında Babil’de yapılan gözlemler bin yıl sonra eski Yunan’da doğa filozofları tarafından kullanılmış, M.Ö. 480 yıllarında Thales bu sayede güneş tutulmalarını hesaplayabilmiştir. Aristarchus  MÖ. 270 yıllarında güneş merkezli bir sistemin temellerini atarken,  Eratosthenes M.Ö. 220‘de dünyanın çevresini oldukça büyük bir doğrulukla ölçmüştür. Ancak çeşitli sebeplerden bu bilgiler devamlılık kazanamamış, dogmalara yenilmiş ve insanlık tarihi yaklaşık 2000 yıllık bir “din çağına” girmiştir. Aristo fiziğinin hakim olduğu bu çağda  bilimsel gözlemler değil kutsal kitaplar referans alınmıştır. 16. yüzyılda başlayan aydınlanma çağı ile birlikte modern bilimsel yöntemlerin ortaya çıkışı yavaş ama istikrarlı bir şekilde dogmaların yıkılmasına yol açmış, günümüze gelene kadar geçen bu 400 yıllık süreç içinde bütün bilimsel disiplinler birbirleri ile uyumlu bir şekilde  maddi bir evren anlayışı ortaya koymuşlardır.  İşte tam da 19. yüzyılın son çeyreğinde Wallace ve Darwin tarafından ortaya atılan biyolojik evrim kuramı bütün bu sürecin meyvasıdır. Astronomide ve modern fizikteki gelişmeler olmasa biyolojik evrim kuramı kolay kolay ortaya çıkamazdı. Yine aynı şekilde, eğer biyolojik evrim kuramı bulunmasaydı günümüzde mutlaka bulunacaktı. Çünkü artık biz modern kozmoloji  sayesinde, içinde yaşadığımız evrenin durağan değil, tersine sürekli bir evrim içinde olduğunu biliyoruz.
Evrenin tarihi o kadar eskidir ki, insan ömrü ile    karşılaştırıldığında, ortalama insan yaşamı evrenin yaşına göre nefesimizi alıp verdiğimiz bir an  kadardır. Bunu ancak büyük bir hassaslıkla yirminci yüzyılın sonlarında ölçebildik. Artık Evrenin yaşının 13.5 milyar yıl olduğunu ve üzerinde yaşadığımız dünya gezegeninin ve güneş sistemimizin 5 milyar yıl önce oluştuğunu biliyoruz. Oysa Darwin’in zamanında dönemin fizikçileri ve jeofizikçileri dünyanın yaşını 300 milyon yıl olarak hesaplıyorlardı. Bu bile 1800′ lerin başına göre çok ileri bir aşamaydı, çünkü kutsal kitaplara göre yaklaşık 5-6 bin yıl yaşında olması gereken dünyanın çok daha yaşlı olduğu bilim adamları tarafından ispat edilmeseydi, Darwin ve Wallace gibi biyologlar evrim kuramını ortaya atmaya çekinirlerdi şüphesiz.
Günümüzde astronomi ve kozmolojideki gelişmeler çok hızlı gerçekleşmektedir. Bugün kullandığımız kütle çekim kuramlarının temellerini atan Einstein zamanındaki bilgiler bile çok eskimiştir. Örneğin 1917′de tüm evren Samanyolu galaksisinden ibaret sanılıyordu. Günümüzde biz biliyoruz ki, içinde yaşadığımız galaksiye benzer milyarlarca başka galaksi vardır. Yine aynı şekilde, Einstein genel görelilik kuramını inşa ederken evreni durağan farz etmişti, çünkü o zamanlar öyle biliniyordu. Oysa hemen 1920‘ lerde evrenin genişlediği keşfedildi. Son gözlemler ise evrenin hızlanarak genişlediğini göstermiştir.
Modern Kozmoloji
Einstein denklemlerinde bir hata olabileceğini öngörüp evrenin genişlemesi gerektiğini 1922′de  kuramsal olarak bulan A. Friedmann’ ın çalışmalarından ve G. Lemaitre (1927) ile  E. Hubble’ ın (1929) gözlemlerinden beri biliyoruz ki galaksiler uzaklıklarına orantılı olarak kırmızıya kayıyorlar, diğer bir deyişle evrenimiz genişliyor. Genişlediğine göre bir başlangıç noktası var evrenimizin. Uzun yıllar boyunca yapılan sayısız gözlemler bu başlangıç noktasını 13.5 milyar yıl öncesi olarak belirlemiştir.  Evrenimiz durağan değil, tersine dinamik bir evrendir ve ilerde göreceğimiz gibi  oldukça çalkantılı ve kaotik bir tarihi vardır. Günümüzde evren 1026 metre boyutlarındadır ve yaklaşık olarak 1011 galaksiye, 1021 yıldıza, 1078 atoma ve 1088 fotona sahiptir.  Ama içinde yaşadığımız evren yaklaşık 13.5 milyar yıl önce Büyük Patlama ile başladığında her şey çok farklıydı. Başlangıçta evrende hiç madde yoktu. Öte yandan, evrende var olan ve her yerde karşımıza çıkan dört temel kuvvet, kütle çekim kuvveti, elektro-manyetik kuvvet, zayıf ve güçlü kuvvetler, ilk nano saniyelerde hep bir aradaydılar.  Modern Kozmolojik Kurama göre noktasal bir tekillikten doğan evrende   ilk saniyelerde o kadar büyük bir sıcaklık vardı ki,  tüm maddeler ayırt edilemez bir “kuark çorbası” durumundaydı. Evrenin yaşı bir saniyenin milyarlarca kere milyar kadar küçük bir kesiti kadarken kütle çekim kuvveti diğer kuvvetlerden ayrıştı, maddenin temel yapı taşları olan kuarklar ve leptonlar oluştu. Bir sonraki aşamada aniden genişleyen (şişme dönemi) evren hızla soğumaya başladı ve ilk nano saniyelerin sonunda, bugün her yerde karşımıza çıkan diğer üç temel kuvvet (elektromanyetik, zayıf ve güçlü kuvvet) birbirlerinden ayrıştı. Bu sürece kendiliğinden simetri kırınımı diyoruz.
Ayrıca evrende bu ilk zamanlarda eşit miktarda madde ve anti-madde vardı. Evren hızla soğudukça madde ile anti-madde arasındaki simetri bozuldu. Elektronlar, pozitronlar, fotonlar, nötrinolar ve antinötrinolardan oluşan başlangıç anı çorbasının sıcaklığı yüz milyar kelvin derecesiyken, bu yüksek sıcaklıklarda parçacıkların karşılıklı etkileşimde bulunmaları sürekli bir yaratılış ve yok ediliş süreci idi. Bu yüksek sıcaklıkta bir elektron ve pozitronun fotonlar şeklinde yok olması, fotonların bir elektron pozitron çifti yaratmak üzere çarpışması kadar olasıydı. Ancak bu başlangıç anı çorbasında, fotonların sayısının milyarda biri kadar küçük bir oranda proton ve nötron kirliliği vardı. Çorbadaki bu küçük öbekten  tüm galaksiler ve yıldızlar ve nihayet gezegenimiz ortaya çıktı. İlk üç dakika geçtikten sonra, evrenin sıcaklığı küçük proton ve nötron kirliliğinin çekirdek halinde birleşmesine yetecek kadar düştü.
Başlangıçta evrende radyasyon (ışınım) hakimdi. Elektron, proton gibi maddenin temel yapı taşları yüksek sıcaklıklarda bir araya gelip atomu oluşturamıyorlardı. Radyasyon ve madde termal bir denge halindeydi. Evren yaklaşık 300 bin yıl yaşındayken, sıcaklığı 4000 kelvine kadar düştü (günümüzdeki sıcaklığın binde biri) ve  protonlar  hidrojen atomları oluşturmak üzere elektronlarla bağlandı. Bu dönemden kalan ve  Penzias ile  Wilson’un 1964’ te keşfettikleri kozmik ardalan mikrodalga ışımasını (CMB) evrenin her yerinde görebiliyoruz.  Kozmik Ardalan Araştırmacısı (COBE) uydusunun bu fosil ışınım üzerinde belirlediği yoğunluk farkları Büyük Patlama kuramının en önemli kanıtlarından biridir. Daha sonra yapılan hassas gözlemler, ardalan ışınımında bir derecenin 10.000’de biri ölçeğinde sıcaklık farkları belirlediler ve bunların madde yoğunluğundaki farklara karşılık geldiğini saptadılar. Bu salınımların büyüklüğü, evrenin başlangıcındaki kuantum dalgalanmalarının,  şişme süreci sonucu simdi gözlenen boyutlarına ulaşmış olabileceğini göstermektedir.
Bir sonraki dönemde bu hidrojen atomları milyonlarca yıl boyunca birleşerek yıldızları oluşturdular. Yıldızlar yandıkça hidrojen atomları kaynaştı ve daha ağır atomları meydana getirdiler. Yeni elementler yıldızların kalbinde yaratıldı. Milyarlarca yıl sonra,  şimdi içinde yaşadığımız güneş sisteminin ortasında bulunan çok büyük bir yıldız patladı ve içindeki elementler uzaya savruldu. Sonraki milyonlarca yıl boyunca uzayda dönen bu elementler birleşerek ortada güneşi, etrafında gezegenleri ve dünyamızı yarattı. Daha sonra da dünyada yaşam başladı ve evrimleşerek günümüzdeki insana kadar geldik, evren hakkında sorular sormaya başladık.
Yaşamın başlangıcına kadar kendiliğinden gelişen bütün bu süreçte, biyolojik evrim kuramına benzer bir şekilde, maddenin evrimleşmesi söz konusudur. Ama bu sadece bir benzetmedir. Şüphesiz, biyolojik evrimde birikimli seçilim gibi bir çok farklı faktör rol oynamaktadır.
Düzen ve düzensizlik
Termodinamiğin iki temel yasasından biri enerjinin korunumu diğeri ise düzensizliğin (entropi) artışıdır. Bu iki temel yasa tam olarak bilinmeden evrende yıldızların, gezegenlerin ve canlı yaşamın nasıl ortaya çıktığı iyi anlaşılamaz. Evrenin toplam enerjisi hep aynı kalsa da, entropisi artmaktadır. Entropi korunmaz ve bu yüzden de “yenilenebilir enerji kaynağı” diye bir  şey  yoktur. Atomların birleşip düzenli yapılar (moleküller) oluşturmaları için dışardan bir enerji gerekir. Enerji entropiyi düşürür ve bu sayede yıldızlar, galaksiler, gezegenler oluşabilir. Madde bir kere ortaya çıktıktan sonra ise, milyarlarca gezegen içinde bir gezegende DNA’nın ortaya çıkması yalnızca bir istatistik sorunudur.
Güneş sistemimizdeki kusursuz saat gibi işleyen yörüngesel hareket, güneşimizi oluşturan süpernova patlamalarından kalan dönme enerjisinin sonucudur. Bu ilk enerji sayesinde ortada güneşimiz ve etrafında gezegenler düşük entropili düzenli  yapılar olarak varlık kazanmışlardır. Canlı yaşam için de aynı olay söz konusudur. Düzensizlik sürekli arttığı için, entropiyi düşürme amacıyla enerjiyi düşük entropi biçiminde alırız (gıda, oksijen), ve yüksek entropi biçiminde (ısı,karbondioksit) harcarız. Kendimizi canlı tutabilmek için entropi içeriğimizi düşük tutmamız gerekir. Yüksek entropi biçiminde çıkan enerjiyi atarız. Entropinin bedenimizde artmasına izin vermeyerek düzenimizi sürdürürüz.
İlk bakışta bilinçli bir tasarımcının eseri gibi gözüken bu düzenlilik hali aslında geçici bir durumdur. Güneşimizin enerjisi bir süre sonra (yaklaşık 5 milyar yıl) entropiyi düşük tutmaya yetmeyecek ve güneş sistemi dağılıp gidecektir.
Şişme (enflasyon) kuramı, karanlık madde ve karanlık enerji
20. yüzyıldaki Evren kuramları sürükleyici bir dedektif romanına benzer. Hızla yetkinleşen gözlem araçları ve güçlü kuramsal çalışmalar sayesinde son yüzyılda evrenimiz hakkında çok şey öğrendik. Bu öğrenme süreci aynı zamanda kuramların, öngörülerin birbirleriyle çarpışması ve sağlam kanıtları olanların hayatta kalması demektir. Süreç içinde kuramda bir çok sorunsal ortaya çıktı ve hemen hepsi çözüldü. Bunlardan en önemlilerinden birisi şişme (enflasyon) kuramıdır. Kozmik ardalan mikrodalga ışınımının evrenin her yerinden görülüyor olması aslında Büyük Patlama kuramı için bir engeldi. Çünkü bu gözlem evrenin her tarafının aynı yoğunlukta olmasını gerektiriyordu ki bu kolay açıklanır bir durum değildi. İşte bu fenomen şisme kuramı ile açıklandı ve başarıyla ölçüldü. 1979′da Alan Guth tarafından ortaya atılan kurama göre evren, ilk 10-35  saniyelerde fotonların evrenin her tarafına eşit sekilde dağılabildiği çok küçük bir boyuttan, çok küçük bir zaman dilimi içinde bir portakal büyüklüğüne genişledi (enflasyon dönemi). Böylelikle evrenin her noktasının nasıl  aynı termal kontağı sağlamış olduğu açıklığa kavuştu.
Henüz çözülmemiş olan bir diğer kozmolojik problem ise Karanlık Maddenin kaynağıdır. Gözlemlenebilir evrende yapılan ölçümler, galaksilerin hesaplanabilen maddeden daha fazla bir maddenin çekim etkisi yüzünden çok hızlı döndüklerini ortaya çıkarmıştır. Kaynağını bilmediğimiz bu maddeye Karanlık Madde adını vermekteyiz.
Öte yandan, yine son yıllarda yapılan ölçümler göstermiştir ki, itici bir Karanlık Enerji sayesinde evren hızlanarak genişlemektedir. Evrenin enerji yoğunluğunun, kaynağını bilemediğimiz ama ölçebildiğimiz bu karanlık madde (%23) ve karanlık enerjinin (%73) dışında kalıp da tanımlayabildiğimiz  kısmı %4 kadardır. Bütün bu kozmolojik verileri tutarlılık içinde açıklayabilen çeşitli fizik modelleri vardır, ancak bunlar henüz test edilmemişlerdir. Günümüzde parçacık fiziğinin ve kozmolojik araştırmaların temel uğraş alanlarından biri de  karanlık madde ve karanlık enerji kaynaklarını belirleyebilmek ve tutarlı bir kuramsal modele oturtabilmektir.
Simetri
Geçen yüzyılın ortalarından bu yana yapılan çalışmalar göstermiştir ki elektrik  ve zayıf  kuvvetler elektronun büyüklüğü  civarındaki mesafelerde birleşip tek bir kuvvet yasasına, elektro-zayıf kuvvete, dönüşmektedirler. Bu birleşme, sistemlerin enerjileri arttıkça değişimsizliklerinin (simetrilerinin) de artmasından kaynaklanmaktadır. Bu olay bir kare masanın gözümüzün algı sınırından daha hızlı döndürüldüğünde, yuvarlak masa gibi görünmesine benzetilebilir. Gerçekten de bir kare masa sadece kesikli dönmeler altında değişimsiz kalırken yuvarlak masa küçük veya büyük her dönme altında değişmeden kalır. Bugün fiziğin en önemli sorunlarından biri kare masayı yuvarlak masaya tamamlayacak olan parçaların, yani yeni parçacıkların kuramsal olarak öngörülüp deneysel olarak gözlenmesidir.
Kuramsal açıdan eksik parçaların bulunmasında temel kılavuz elektro-zayıf  kuvvet ile çekim kuvveti arasındaki hiyerarşik bağıntıdır. Şöyle ki kuantum etkileri altında elektro-zayıf kuvvet kararlı davranmayıp kentilyon kere kentilyon kez küçülerek çekim kuvveti ile benzer büyüklüğe ulaşmaktadır. Dolayısıyla, eksik parçalar tamamlanırken birincil olarak gözlemlerle çatışan bu kararsızlık önlenmelidir. Bunu başaran kuramsal yapılar genel olarak küçük mesafelerde ek uzay boyutlarının varlığını öngörürler. Bu kuramlara göre, içinde yaşadığımız dört boyutlu  uzay-zaman, yerini çok boyut içeren daha genel bir uzay-zamana bırakır.
İşte bu  simetrinin kırınım mekanizmasını tam olarak açıklayabilmek, evrenin başlangıç koşullarına da bir açıklama getirebilmemizi sağlayacaktır.
Sonuç
Evren modellerinde kullanılan parametreler ve yapılan gözlemlerle ölçülen evrensel sabitler bize evrenimizin ne kadar hassas bir denge halinde olduğunu göstermektedir. Öyle ki, bu parametreler biraz farklı olsaydı evrenimiz varolmayacaktı. Örneğin evrendeki tüm maddenin yoğunluğunu gösteren bir parametre biraz daha güçlü olsa evren kendi üstüne çöker; biraz daha zayıf olsa hiçbir yıldız ve galaksi oluşamazdı. 1998’de keşfedilen ve evrenin genişlemesinden sorumlu kozmik bir itici güç olarak değerlendirilen başka bir parametre  biraz daha güçlü olsaydı, yıldızlar, galaksiler ve dolayısıyla yaşam ortaya çıkamazdı. Öte yandan evrenin başlangıç koşullarındaki simetri kırınımı olmasaydı evrende madde de varolamazdı.
Bütün bunlar bilimsel ilerlemenin önündeki engeller değil, bilimsel çabanın gerektirdiği, açıklanması gerekli sorulardır. Tüm bilimsel modeller gibi modern fizik de bütünü açıklamaktan uzaktır. Her bilimsel modelin açıkları vardır. Bilimsel faaliyet bu açıkları kapatma sürecidir. Ama bu sorulara yanıt aranırken her zaman gözlem verileri ile uyum içinde olmak şartı vardır.
Böylelikle bütün bilimsel disiplinler birbirleriyle uzlaşma içinde evrenin tarihini araştırmakta, ve metafiği 13.5 milyar yıldan önceye, evrenin başlangıcından öncesine atmaktadır.
Kerem Cankoçak (CERN, Cenevre
Evrenin yaşının 15 milyar yıl olduğu tahmin edilmektedir. Evren oluştuğundan bu yana sürekli büyümektedir. 50 milyar civarında galaksinin olduğu ve bunların birbirlerinden devamlı uzaklaştığı bilinmektedir. Kanıtlara göre evren saf enerjiden oluşmuş bir noktadan meydana gelmiştir. Bu saf eneji uzayı ve maddeyi oluşturmuştur. İşte 15 milyar yıl önce bu nokta büyümeye başlamıştır.

Evren, büyümesiyle beraber soğumaya başlamıştır ve bu nedenle enerji yoğunlaşarak maddeye dönüşmüştür. Yerçekimi gücüyle birlikte yoğunlaşan maddeler dev kümeler haline gelerek galaksileri meydana getirmiştir. Bizim yaşadığımız gezegense bu galaksilerden sadece bir tanesinin içinde yer alır.
Dünyanın oluşumu ise bir gaz ve toz bulutundan meydana gelmiştir. Bunlar gittikçe büzülmüş, artan basınç ve radyoaktif elementlerin parçalanması muazzam bir sıcaklığı ortaya çıkarmıştır. Bu ısınma sonucu maddeler ağırlıklarına göre içten dışa doğru sıralanmıştır. Dış yüzey zamanla soğumuş ve kabuk halini almıştır. Zamanla bu dış yüzeyde canlılar için gerekli olan uygun ortam oluşmuştur. İç bölümden çıkan gazlar ve volkanik patlamalar ilksel atmosferin oluşmasını sağlamış ve bu atmosfer de zamanla su buharı meydana gelmiştir. Buhar soğuyunca suya dönüşmüş ve denizler ortaya çıkmıştır. Tabi bu oluşum zinciri uzun yıllar içinde bu halini almıştır.
Daha sonra yaklaşık 4 milyar yıl önce inorganik moleküller ortaya çıkmıştır. Peki ama Dünya’da canlılık nasıl oluşmuştur?
Bilim adamları bunun nasıl oluştuğunu bulmak için bir araştırma yaptılar. İnorganik bileşimlerden laboratuar işlemlerinin sonucunda karbon içeriği bakımından zengin organik bileşimler ürettiler. Bu sonuç bize bu sürecin doğa da gerçekleşmiş olabileceğini göstermektedir. Bu organik bileşimler, proteinin yapı taşı olan aminoasitlerin oluşmasını sağlayabilir. Ama aminoasit bir canlı formu değildir. Ama canlı formlarına dönüşebilir. Bu dönüşüm 500 milyon yıl sürmüştür. Ve bu oluşumdan sonra ilk basit tek hücreli canlılar ortaya çıkmıştır. Bu bilinmektedir. Çünkü Grönland, Afrika ve Avustralya’da bu canlılara ait fosiller bulunmuştur.
Canlıların ortaya çıkışı hızlı fakat gelişimi daha yavaş olmuştur. Zamanla çok hücreli canlılar meydana gelmiştir. Yaklaşık 570 milyon yıl önce bu organizmaların sayısında büyük bir artış olmuştur. Bu ani hızlı artışa Kambriyen adıda verilir. (Bu dönemde omurgalılarında dahil olduğu çok hücreli hayvanların ataları görülmeye başlar.) Bunun sonucunda bitkiler ve hayvanlar gezegeni sarmaya başlamışlardır. Bu dönemde çok gelişmiş ve dünyaya hakim olan bir canlı türü ortaya çıkmıştır: Dinozorlar. Dinozorlar ve diğer memeli canlılar 230 milyon yıl önce evrimleşmeye başlamışlardır. Ancak dönemin sonralarına doğru dinozorların soyu tükenmiştir. Bunun nedeni kesin olarak bilinmemektedir. Ama bir meteorun neden olduğu iklimsel değişiklikler yüzünden tükendiği tahmin edilmektedir. Dinozorların tükenmesinden sonra memeli hayvanların sayısında ve tür çeşitliliğinde bir artma meydana gelmiştir.
Bölüm 2‘de primatları, insanın atalarını ve türlerini ve insanların günümüze kadar nasıl geliştiklerini anlatacağım…
Doğuş Gürle
08 Aralık 2009 Salı
Bilim-Teknik
Evren neden var oldu? Araştırmacılar, bu sorunun yanıtını “Her Şeyin Teorisi” adını verdikleri bir evren formülüyle yanıtlamayı umuyorlar. İngiliz astrofizik uzmanı Stephen Hawking, yeni bulgularıyla, içinde eşizlerimizin bulunduğu fantastik bir “hiper uzay”ın kapılarını açıyor. Biz diğer evrenleri göremiyoruz; ancak, Hawking teorisinde, paralel evrenlerde olanların bizim korkularımızı, becerilerimizi ve özlemlerimizi etkileyebileceğini ileri sürüyor.

Diğer boyutlar, yuvarlanmış küçük küreler şeklinde uzay-zamanın bütün noktalarında yer alıyor

Şu sırada, siz bu cümleleri okurken, paralel evrenlerdeki eşizleriniz de bu cümleleri okuyor olabilirler. Onlar da, bu teoriyi okuyunca, büyük olasılıkla sizin gibi inanmayacak ve başlarını sallayacaklardır.
İlk bakışta çılgınlık ya da bir bilimkurgu fantezisi gibi görünse de, bu teori tamamen matematiksel temellere dayanıyor. Stephen Hawking, “Sonsuz sayıda eşiz evrenler var” diyor. Hawking, Cambridge Üniversitesi’nin Matematik Bilimleri Merkezi’nde profesör olarak görev yapıyor. “Amyotrofik lateral skleroz” adı verilen bir sinir hastalığı nedeniyle, ünlü fizikçinin vücut kasları her geçen gün biraz daha eriyor. 1986′da bir soluk borusu ameliyatı sonucu sesini de kaybetti. O günden bu yana bilgisayar aracılığıyla iletişim kuruyor. Şu anda tamamen felçli, ancak zihni, inanılmaz bir hareketliliğe sahip. 59 yaşındaki astrofizikçi, evrenin var oluşunu açıklamak amacıyla yıllardır üstünde çalışılan “Her Şeyin Teorisi”sinin (Theory of Everything) formülünü oluşturmayı başardı ve buna “M-teorisi” adını verdi. Buradaki “M” (magic, mysterios, mother) büyülü, esrarengiz ya da her şeyin (bütün teorilerin) anası olarak değerlendirilebilir.
Teori, uzayı, içlerinde bizim eşizlerimizin bulunduğu başka evrenlerden oluşan çok boyutlu bir labirent olarak görüyor. Hawking, bu “kobold evrenler”in yaşayanlarını “gölge insanlar” olarak nitelendiriyor. Yani, bizim evren olarak tanımladığımız belki de, gerçekte iç içe geçmiş, birbirini şekillendiren ve hatta belki birbiriyle iletişim halinde olan, birbirine paralel çok sayıda evrenlerin bulunduğu sonsuz bir uzayın minik bir kesiti.
Bu, sadece birçok esrarengiz olguya aniden bambaşka bir açıdan baktığı için değil, aynı zamanda sıradan yaşamımızın bu kadar basit olmadığını göstermesiyle de büyüleyici bir evren tasviri. Birçoğumuz, yaşadığımız olaylara hep daha fazla anlam yükleme eğilimindeyiz. “Yaşamımda, ne olduğunu bilmediğim bir değişiklik olacağını hissediyorum” dediğimiz anları hepimiz yaşamışızdır. Korkular, hayaller, özlemler, fikirler… Ortada neden yokken, birden bire nasıl çıkıyorlar, nereden geliyorlar?
Genç iş adamı, her pazar sabahı eşiyle birlikte tenis oynuyordu. O gün de, bütün diğer pazar sabahları gibiydi. Daha farklı geçeceğini gösteren en ufak bir belirti yoktu. Ancak, bir süre sonra iş adamı oyunu savsaklamaya başladı. Servis atışları hep fileye takılıyordu. Konsantrasyonu tamamen dağılmıştı. Huzursuzluğu giderek arttı. Birden aklına annesi geldi ve bu düşünceyi bir türlü kafasından silemedi. Eve döndüklerinde telefonları çaldı, arayan babasıydı. Öğlene kadar her yerde onu aramıştı. Annesi bir kalp krizi geçirmiş ve hastaneye kaldırılmıştı. İş adamının konsantrasyonu, bu olayı sezinlediği için mi dağılmıştı? Peki nasıl sezmişti bunu? Böyle bir olaya, şimdiye kadar sadece parapsikoloji uzmanları açıklama getiriyorlardı. Bilim adamları, ciddiyetsizlikle suçlanmamak için böyle konuların üstünde durmamayı tercih ettiler.

Uzay-zamanın bükülmesiyle oluşan “solucan delikler”in zaman yolculuğunu mümkün kılabileceği düşünülüyor.

Stephen Hawking’in geliştirdiği evren teorisi, hesaplamalara dayalı yepyeni bir açıklama getiriyor. Hawking, mantıksal olarak, beynimizde hiçbir şeyin bir bütünden bağımsız gerçekleşmediğini ileri sürüyor. Yani, tenis kortundaki olayları şöyle açıklayabiliriz: Görülebilir evrenimizin dışında, iç içe geçmiş ve eşizlerimizin bulunduğu, görülemeyen daha çok sayıda evren var.
İş adamı, annesinin geçirdiği kalp krizini telefonla öğrenmediğine göre, dolaylı yollardan öğrendi; yani eşizlerinden biri aracılığıyla.
Eğer Hawking haklıysa, daha pek çok olgu paralel evren teorisiyle açıklanabilecek. Hiçbir neden ya da bulgu olmadığı halde neden bazen korkuya kapılıyoruz? Eşizlerimiz o anda bu korkuları yaşadıkları için mi? Neden bazı insanlarla ilk kez tanıştığımız halde, sanki onu uzun süredir tanıyormuşuz duygusuna kapılıyoruz? Başka bir dünyada onu uzun süredir tanıdığımız için mi? Ya ilk bakışta aşk? Aslında böyle bir şey belki de yok ve her şey başka bir evrende yaşanan bir aşkın o an için hissedilmesinden ibaret. Gerçekten de, bir bilimkurgu senaryosuna benziyor. Stephen Hawking, bu fantastik fikre nasıl ulaşmıştı acaba?
Bilim adamı, böyle bir evren teorisine nasıl ulaştığını, “Ceviz Kabuğundaki Evren” adını verdiği son kitabında açıklamış.
Bu adı verirken İngiliz oyun yazarı William Shakespeare’in “Hamlet”inden esinlenmiş. Eserde Hamlet, “Ey Tanrım, ceviz kabuğunun içine hapsolsam da, kendimi bütün âlemlerin kralı gibi görebilirdim, keşke şu kötü rüyalarım olmasaydı…” diyordu. Hamlet’in bu derin iç çekişi, sanki düşünür Hawking’i tarif ediyor.
Hastalığı onu, ceviz kabuğu olarak nitelendirilebilecek hareketsiz vücudunun içine hapsetmiş. Ancak, o aklıyla, sonsuzluğa, yani evrene hakim olmak istiyor. Hawking, Hamlet’in sözlerini şöyle yorumluyor; bütün fiziksel engellere karşın, sadece beynimizin gücüyle uzayı araştırabilir ve teknik açıdan ulaşılması mümkün olmasa da, teorik olarak, ilginç bölgelerin kapılarını aralayabiliriz.
Hawking’in geliştirdiği formül, makroskobik evreni ve temel parçacıkların mikroskobik dünyasını tanımlamakla kalmayacak, “Büyük Patlama” ve onunla birlikte zaman ve uzay boyutlarının başlangıcını da hesaplanabilir hale getirecek. Böylece insan, evrenin en büyük gizemine, daha doğru bir yaklaşım gösterebilecek: Evrenin, var olmak için bir tanrıya ihtiyacı var mı? Yoksa varlığı, tamamen bilinen fiziksel yasalara mı dayanıyor?
Bugün 59 yaşında olan fizikçi, bazı basın organları tarafından Albert Einstein ile bir tutuluyor. Ancak birçok meslektaşı, bu karşılaştırmanın Einstein için bir haksızlık olduğunu belirtiyor. Ne de olsa bilim adamı, evreni açıklamaya yönelik geliştirdiği “görelilik teorisi”yle, tam bir devrim yaratmıştı. Ama Hawking yeni bir teori kurmamış, Einstein’ın kuramını temel alan bir teori geliştirmişti.
Bilim olimpiyatında Hawking, 1974′te keşfettiği ve kendi adını verdiği ışınım ile ön plana çıktı: Fizikçi, temel parçacık demetinin bir kara delik yakınında bulunduğunda, nasıl davranacağını hesapladı. Belirli kütleye sahip bir yıldız, ömrünün sonunda, kendi çekim kuvvetinin etkisiyle çöküyor ve uzay ile zamanın anlamını yitirdiği, yani kaybolduğu, sonsuz yoğunluğa sahip bir yapıya, yani kara deliğe dönüşüyor. Kara deliğin çekim alanı o kadar güçlü ki, ışın da dahil hiçbir şey çekim alanından kurtulamıyor. Fizikçiler bu duruma “tekillik” adını veriyorlar. Hawking, çevresindeki her şeyi yutan bu tuzakların tamamen karanlık olmadıklarını, ışın yaydıklarını gösterdi. İçinde yaşadığımız evrenin de, “tekillik” durumundayken, Büyük Patlama ile birlikte şekillenmeye başlaması, Hawking’in buluşunu daha da önemli kıldı. Bu sayede bir gün, belki de yaratılış hikâyesinin sıfırıncı saniyesine ulaşılabilirdi. Hawking, “hiçlik” ile “varlık” arasındaki geçiş anının aydınlatılmasının, “Tanrı’nın planı”nı ortaya çıkarmak anlamına geldiğini düşünüyor.
Bilim adamları, bir “tekillik” durumunun olup olmadığını; bir büyük patlamanın yaşanıp yaşanmadığını; zaman ve uzay boyutlarının bu patlama sonucu ortaya çıkıp çıkmadığını uzun süre tartıştılar.
Çünkü, İngiliz fizikçi Isaac Newton’ın 300 yıl önce kabul ettiği gibi, zamanın sonsuz bir geçmişten sonsuz bir geleceğe uzandığına inanıyorlardı.

Stephan Hawking

Newton’ın teorisi, Albert Einstein tarafından geliştirilen “Genel Görelilik Teorisi”yle geçerliğini kaybetti. Yeni teori, zaman, uzay ve maddeyi bir birinden ayrılamaz bir bütün olarak düşünüyordu.
Bütün kütleler, ister dev gökadalar ister küçücük asteroitler, uzay-zamana şekil veriyorlar. Bu şekillenme, madde ve ışığın uzaydaki hareketini belirliyor. Önce Roger Penrose, sonra da Hawking, 1969′da Büyük Patlama’nın gerçek olduğunu ispatladıktan sonra, çekim kuvvetine dayalı teoriyi daha da geliştirdiler.
Yoğunluk, Büyük Patlama sırasında kuşkusuz çok daha fazlaydı; ne de olsa, evrendeki bütün kütleler bir aradaydı. Patlama gerçekleşince, çevreye hayal edilmesi güç büyüklükte bir enerji yayıldı. Bu ilk enerji, temel parçacıklara ve maddenin kaderini belirleyen dört kuvvete dönüştü. Kozmologlar asıl sorunu, işte bu dört kuvvet konusunda yaşıyorlar. Bir evren formülü, bütün zamanlar ve evrendeki bütün olaylar için geçerli olmalı; yani son bir denklem, mikrokozmoz ve makrokozmozda etkili bütün kuvvetleri içermeliydi. Bugüne kadar yapılan matematiksel hesaplamalar, sadece üç kuvveti kapsıyordu: elektromanyetik kuvvet (elektronları atom çekirdeğine bağlıyor), “güçlü kuvvet” (atom çekirdeğini bir arada tutuyor) ve “zayıf kuvvet” (radyoaktif parçalanmayı sağlıyor)… Buna karşılık, bütün çabalara rağmen, dördüncü kuvvet olan kütle çekimi, bir türlü “Her Şeyin Teorisi” ne dahil edilemedi. Nedeni ise, çekim gücünün sadece maddelerde bulunması. Büyük Patlama sırasında kütle, maddesel olmayan bir nok-tada, “hiçlik”i ifade eden bir kuvantumda yoğunlaşmıştı. Araştırmacıların, “tekillik” durumunu daha iyi anlayabilmeleri için her iki teoriyi “Kuvantum Çekim Kuvveti”nde birleştirmeleri, yani “Çekim Kuvvetinin Kuvantum Teorisi”ni geliştirmeleri gerekiyordu. Ancak, bunu bir türlü başaramıyorlardı.
“Her Şeyin Teorisi”ne giden yolda başka bir sorun da, atomun standart modelinde yaşanıyordu. Parçacıklar, bazı matematiksel işlemlere tabi tutulduklarında, ortaya anlamsız ve sonsuz değerler çıkıyordu. Ayrıca standart model, ne parçacık kütlelerini ne de doğal kuvvetlerin şiddetini açıklıyordu. Bunlar formülde sabit değerler olarak yer alıyordu.
80′li yılların ortalarında, fizik uzmanları John Schwarz ve Michael Green’in uğraşıları sonucu bir çözüm yolu bulundu. Onlara göre anlamsızlıklar, parçacıkların, denklemlerde sonsuz küçük noktacıklar olarak ele alınmasından kaynaklanıyordu. Peki ama, parçacıkların iplikçikler gibi esneme yetenekleri olsaydı ne olurdu? Yaklaşık 10 yıl önce geliştirilen, ancak daha sonra hesapları çıkmaza sokan “sicim teorisi”, atomaltı parçacıkları nokta şeklinde değil, iplik (sicim) şeklinde tanımlıyordu. Sicimler, bir kemanın telleri gibi salınan, 10 (üzeri -33) santimetre uzunluğunda, minicik iplikçiklerdi. Sicimler şimdiye kadar gözlenemedi; ancak, büyüklüğü matematiksel olarak hesaplanabiliyor: Bir sicimin bir atomun büyüklüğüne olan oranı, bir atomun bütün Güneş Sistemi’ne olan oranına eşit. Ayrıca, belirli bazı sicimlerin, kütle çekimine sahip olduğu ve sicimlerin, aynı zamanda kuvantlar oldukları da bilinenler arasında. Hawking, buradan yola çıkarak “kütle çekiminin kuvantum teorisi”ni geliştirdi.
Stephen Hawking, sicimlerle ilgili çok sayıda hesaplama yaptıktan sonra şu sonuca ulaştı: Evreni üç veya dört boyutlu kabul ettiğimiz sürece, geliştirilen “Kütle Çekiminin Kuvantum Teorisi” bizi tek bir evren formülüne götürmüyor. Dolayısıyla çözümü, çok boyutlu alanlarda aradı. Bu nedenle de sicimde takılıp kalmadı ve hesaplar yaparak, sicimlerden çok boyutlu kuvantlar elde etti. Bunlara “membran” adını verdi ve daha da kısaltarak “bran” olarak kullandı. Bu bran’lar, birden fazla boyutta varlık gösteriyorlardı. Hesaplamalarına devam ederek bir sınıra ulaştı: Evrende on bir boyut vardı.
Peki bütün o boyutları neden algılayamıyoruz? Hawking nedenini şöyle açıklıyor: Büyük Patlama’nın ardından, zaman boyutu ile üç tane uzaysal (uzunluk, genişlik, yükseklik) boyut açılarak kozmik büyüklüğe dönüştü. Kalan yedi boyut, konumlarını değiştirmeden, yani sicim kadar bir alanı kaplayacak büyüklükte, bir gonca gibi sarılı olarak kaldılar. Bilim adamına göre, böyle yedi boyutlu bir yumak, evrenin her noktasında mevcut.
MTeorisi’ne göre, evren iki boyutlu bran’larla kaplı. Bu branlar için üçüncü boyut, bran’ların frizbi plakları gibi, içinde oradan oraya uçtukları ve hiç birbirlerine çarpmayacakları büyüklükte bir “hiper uzay”. “Üç boyutlu kütlecikler” hiç fark edilmeden dört boyutlu bir uzaya, “dört boyutlu kütlecikler” beş boyutlu bir uzaya vb. giriyorlar. Hawking, bu noktada kendi kendine şu soruyu sormuş: “Üstünde yaşadığımız Dünya nasıl yorumlanmalı?” Yanıtını ise şöyle vermiş: “Bizim gözlemleyebildiğimiz evren, belki de hiper uzayda süzülen üç boyutlu bir bran’dan öte bir şey değil. Ve evrenimiz bu uzayın içinde yalnız değil. Çünkü, sürekli yeni evrenler, yeni bran’lar doğu-yor.
Fizikçiler, bu olaylara “kuvantum fluktuasyonu” adı veriyorlar. Hawking, böyle bir kuvant oluşumunu, kaynayan sudaki hava kabarcığı oluşumuna benzetiyor. Bu kabarcıklardan bazıları patlıyor, bazıları da içinde bulunduğumuz evren gibi esneyerek genişliyor.
Bilim adamı, sürekli bir üst boyuta geçen branlar’la ilgili, insanın başını döndüren bu varsayımı biraz daha somutlaştırabilmek için, hologram örneğini veriyor: Hologramlarda, doğru açıdan bakıldığında, iki boyutlu bir yüzeyde, üç boyutlu bir nesnenin görüntüsü fark ediliyor. Başka bir deyişle, daha yüksek boyuttaki bilgiler, daha düşük boyuttaki bir oluşumun içine kodlanıyor. Öyleyse, üç boyutlu dünyamızda gerçekleşen her şey, aslında daha yüksek boyutlu bir dünya tarafından üretilmiş olabilir mi? Ya da bir paralel dünyanın sadece yansıması olabilir miyiz?
Hawking’e göre bu soruların yanıtı evet!
Yaşamımız, dünyalı olmayan yaratıklar tarafından oynanan bir bilgisayar oyunu, biz de bilgisayarlarla üretilmiş oyuncular olabiliriz. Belki de, sadece bakıp eğlendikleri hologramlarız.
Hawking’in teorisiyle, kehanet ve telepati gibi metafizik konular da belki daha doğru yorumlanabilir: Bir hologramda, üç boyutlu bilgiler, iki boyutlu yüzeyin her noktasında kodlanmış olarak bulunuyor. Hologram levhasını kırdığınız ve parçalardan birini ışık altında incelediğiniz zaman, içinde kodlanmış olan üç boyutlu nesnenin yine tamamını görürsünüz. Çünkü, nesneye ait üç boyutlu bilgilerin tamamı, yüzeyin her noktasında ayrı ayrı kodlanmış bulunuyor.
Dünyamız eğer bir hologram ise, bütün bilgiler, yine Dünya’nın her yerinde ayrı ayrı bulunuyor olmalı. Bu açıdan bakıldığında, bu matris bütününün bir parçası olan kişinin, normalde görülemeyen bilgileri bazen fark etmesi çok da olağanüstü sayılmaz. Belki de kâhinler, böyle bilgileri algılayabilen ve okuyabilen insanlardır.
Hawking bu düşüncesinde yalnız değil. Bu varsayımı geliştirirken Hawking’e eşlik eden evrenbilimci Alexander Vilekin, “Uzayda, Al Gore’un ABD başkanı olduğu ya da Elvis Presley’nin hâlâ yaşadığı paralel evrenler olabilir” diyor.
Hawking daha da ileri giderek paralel başka bir evrene geçmeyi hayal ediyor. Fizikçi, bilimkurgu dizisi “Star Trek”e, konuk sanatçı olarak katıldığı bölümünde, Isaac Newton ve Albert Einstein ile poker oynamış, Marylin Monroe da dizinde oturarak ona şans dilemişti. Bilim adamı “Her türlü hikâye gerçek olabilir; bir evrende Marylin Monroe, diğer evrende de Kleopatra ile evli olabilirim. Böyle olduğuna dair elimizde bir kanıt yok. Keşke olsaydı, o zaman poker oyununda çok para kazanabilirdim” diyor.
Sicimler ve branlar’dan oluşan bu fantastik bakış açısı gerçek olabilir mi? Hawking, evrenin varlığını tek bir formülle açıklayacak “Her Şeyin Teorisi” nin henüz tamamlanmadığını, bunun belki de ancak 21. yüzyılın sonuna doğru mümkün olacağını belirtiyor. Ancak formül tamamlandığında da Tanrı’nın evren formülüne ulaşmış olacaklarını, bu noktanın da insan aklının nihai zaferi olacağını belirtiyor.
Kaynak:
http://www.focusdergisi.com.tr/bilim/00151/

Birçoklarımızca bilim kurgu filmi konusu ve espri malzemesi olarak algılanan paralel evrenler aslında başta gökbilimciler ve sicim kuramcıları olmak üzere birçok fizikçi ve matematikçinin ciddiye aldığı araştırma konularından. Aralarında David Gross’un da olduğu, Nobel ödüllü bir grup bilim insanına göre paralel evrenlerin var olduğu fikri gerçekten uzak ve hiç de zarif olmayan bir fikir; Alan Guth, Andrei Linde gibi kendini bilim çevrelerinde ispatlamış bir grup gökbilimci için ise gayet doğal ve denklemlerden çıkan bir gereklilik. Brian Greene gibi paralel evrenler fikrine mesafeli davranan, ama her an benimseyecekmiş gibi bir tutum sergileyen sicim kuramcılarının sayısı da hiç az değil. Eğer paralel evrenler varsa gerçeklik tahminimizden çok daha karmaşık olabilir. O zaman, benzersiz ve tek olduğunu düşündüğümüz 13,5 milyar yıllık evrenimiz çok daha büyük ve doğurgan bir yapının ufacık bir parçası haline gelebilir.
Paralel evrenler öngörüsü evrenimizin sonsuz büyüklükte olması durumunda, bir yerlerde bir ikizimiz olması gerektiği üzerine yapılan ihtimal hesaplarıyla başlamış. Sonraları bazı kuantum kuramcıları alternatif kaderler yorumu olarak da bilinen bir iddia da bulunmuş. Bir kuantum sisteminin alabileceği tüm değerlerden sadece biri evrenimizde gerçekleşse de diğer olasılıkların da başka evrenlerde bir fiziksel gerçekliğe karşılık geldiğini ileri sürmüşler. Bu bir yorum meselesi olarak görüldüğünden bilim çevrelerince çok da ciddiye alınmamış. 1980’lerde gökbilimciler tarafından geliştirilen şişme kuramı ve parçacık fizikçileri tarafından geliştirilen sicim kuramıyla bizim evrenimiz dışında başka evrenler de olabileceği fikri tekrar gündeme gelmiş. Konu “çoklu evren” ya da “çoklu evren modelleri” adı altında popülaritesini geri kazanmış. Ama bu defa fizik denklemlerinin bir yorumu olarak değil, bizzat denklemlerin bir öngörüsü olarak. O zamanlara kadar bilinen en başarılı evren modeli ise Standard Büyük Patlama Modeli.

Standard Büyük Patlama Modeli
Standard Büyük Patlama Modeli evrenin genişlemesi, evrende bol miktarda bulunan hafif elementlerin, örneğin hidrojenin ve helyumun varlığı gibi gözlemlere başarılı açıklamalar getirir. Ancak çok temel bazı gerçeklerle de çelişir. Örneğin bu modele göre evrenin ev sahipliği yapabileceği atomaltı parçacık sayısı 10.000’e (104) ulaşamaz, ama biz evrende en az 1090tane atomaltı parçacık olduğunu biliyoruz. Evrende tek manyetik kutuplu, yani sadece kuzey kutbu ya da sadece güney kutbu olan madde bulunmaz, ama Standard Büyük Patlama Modeli bu tür parçacıkların başlangıçta bol miktarda ortaya çıktığını öngörüyor. Evrendeki madde yoğunluğunun 10 milyar ışık yıllık bir mesafede sadece 10.000‘de bir farklılık göstermesi, yani homojen yapısı da bu modelle açıklanamıyor. Yine evrenin sıcaklığının aletlerimizi ne yöne çevirirsek çevirelim aynı olduğu, farkın sadece 100.000’de bir mertebesinde olduğu gerçeği modelin açıklayamadığı bir başka deneysel gözlem. Evrenin düz şekli de bu modelle örtüşmüyor.
Model bütün bu gözlemlerle uyuşmazken insanlığın daha yakından ilgilendiği büyük soruları da cevaplamıyor. Büyük Patlama’dan önce ne vardı? Her şey nasıl yoktan var oldu? Evrende nasıl her şey yolunda gitti de sonunda insanlık ortaya çıktı? Eskiden, fizik ile metafizik arasındaki kalın çizginin metafizik tarafında yer aldığı düşünülen bu soruları cevaplamak bilim insanlarına düşmez yaklaşımı hâkimken, artık modern kozmolojinin tam da bu soruların cevaplarını aramak üzerine yoğunlaştığına şahit oluyoruz.
Şişme Kuramı
Neyin nasıl patladığına açıklama getirmeyen, sadece patlama sonrasıyla ilgilenen Standard Büyük Patlama kuramının eksikliklerini tamamlama motivasyonu ile Alan Guth 1980’lerde şişme kuramını geliştirdi. Bu modele göre evren başlangıç safhalarında 10-35 saniye kadar süren, genişleme hızının inanılmaz arttığı bir şişme dönemi geçirdi. Bu mini minnacık zaman diliminde üssel (eksponansiyel) olarak genişleyen evren 1025 kat büyüyerek bir atom büyüklüğünden Dünyamızdan gözleyebileceğimiz evren küresinden daha da geniş bir hacme ulaştı. Tabii bu ani şişme, evrenin aniden soğumasını da beraberinde getirdi. Guth evrenin başlangıcında, bir sıvının aniden donma derecesi altına soğutulması sırasındaki faz geçişine benzer değişimlerin gerçekleştiğini vurguluyordu. Kuramını termodinamik yasaları üzerine kuran Guth, evrenin kütleçekimine rağmen nasıl olup da şişme dönemi yaşadığını ise egzotik bir atomaltı parçacık ile açıklıyordu. Evren, o zamanlar uzay-zamanı dolduran ve itme etkisi oluşturan negatif basınca sahip atomaltı parçacıklarla doluydu. Radyoaktif bir madde gibi yarılanma ömrü olan bu parçacıklar yarılana yarılana sonunda evren sahnesinden silinmişler ve böylece şişme dönemi sona ermişti. Doğum sayısının ölüm sayısından fazla olmasının nüfus artışıyla sonuçlanmasına benzer şekilde, Büyük Patlama sırasındaki çekim ve itme etkisinden itmenin daha baskın olması nedeniyle evren şişmişti.
Şişme kuramı evrenin düz, büyük, homojen ve izotropik olduğu verilerini doğruladığı için en geçerli ve popüler kuram. Ancak sonraları Alan Guth ve meslektaşı Paul Steinhardt bu kuramın, şişme sonrası dönemi aynı basitlikte anlatamadığını ortaya koydu. Bunun üzerine değişik mekanizmalar öne sürüldü, yeni şişme modelleri sunuldu. Stanford Üniversitesi’nden Rus asıllı Andre Linde’ye göre evrenin şişme dönemini anlatmak için termodinamik açıklamalara ihtiyaç yoktu; evrenin aniden genişlemesi kuantum alan kuramlarından doğrudan çıkarsanıyor ve kütle, enerji, alanlar ve kuantum dalgalanmaları üzerinden anlatılabiliyordu.
Şişme Kuramı ve Çoklu Evren Modeli
Andrei Linde, atomaltı parçacıklar arası etkileşimlerin kuramında kullanılan skaler alanları evrenin ilk anlarına taşıdı. Skaler alan, bir sıvının akışkanlığının ölçüsü olan viskoziteye benzer bir özelliğe de sahip. Daha kıvamlı sıvıların daha yüksek viskoziteye sahip olması gibi yüksek enerjili alanlar da yüksek viskoziteye sahip. Linde, bir alanın enerjisi çok yüksek olduğunda, uzay-zaman genişleyerek gerilse de enerji değişiminin viskoziteden dolayı az olduğunu, bunun da şişme dönemini mümkün kıldığını fark etti. Ancak evren şiştikçe skaler alanın viskozitesi azalıyor, sıfırlanmasıyla da şişme dönemi sona eriyordu. Bu noktadan sonra da Standard Büyük Patlama denklemleri görevi üstleniyordu.
Linde, evrenin başlangıcında skaler alanın alabileceği her türlü enerji değerini göz önünde bulundurdu ve hangi durumların şişmeye neden olabileceğini hesapladı. Skaler alan göl gibi pürüzsüz ve düz değil, okyanus gibi sürekli çalkantılıydı. Daha bilimsel bir ifade ile, vakumu oluşturan skaler alanda sürekli olarak enerji iniş çıkışları, kuantum dalgalanmaları meydana geliyordu. Bu dalgalanmalar çok kısa sürdükleri ve minicik oldukları için gözlenememelerine rağmen aniden şişerek makroskobik boyuta ulaşabiliyor, yani yeni evrenlerin oluşumuna olanak sağlıyorlardı. Evren genişledikçe çalkantılar da yayılıyordu. Fakat dalgaların üst üste bindikleri noktalarda enerji yoğunluğu artarken bazı bölgelerde azalıyordu. Böylece evren bazı yerlerin sıcak, bazı yerlerin soğuk olduğu benekli bir yapı alıyordu. Enerjinin yoğun olduğu bölgeler genişlemeyi kesiyor, patlayıp şişiyordu. Soğuk benekler ise genişlemeye devam ediyordu. Yoğun enerjili uzay-zaman bölgelerinin patlayıp şişmesi ise yeni evrenlerin yaratılması demekti. Böylece Mega-Evren okyanusunda sürekli evren adaları oluşuyordu.
Şişme kuramı bu açıklamaları ile evrene ve evrendeki varlığımıza yönelik bakış açımıza ciddi değişiklikler getiriyor. Her şeyden önce bütün bunlar, Büyük Patlama’nın bir sefere mahsus olmadığını, Mega-Evrenin tarihinde birçok Büyük Patlama’nın meydana geldiğini ve gelecekte de birçoklarının olacağını öngörüyor. Bu ise içerisinde yaşadığımız evrenin Mega-Evren denen büyük okyanusun içindeki evren adalarından sadece biri olduğu manasına geliyor. Bu modele göre uzay-zaman genişledikçe yeni evrenler için yer açılıyor. Hâlihazırdaki evren sayısı sonsuz. Sonsuzdan bahsettiğimiz an da muhtemel her şeyin gerçekleşmesi gibi bir durum söz konusu olduğu için imkânsız diye bir şey kalmıyor. Örneğin bu model, bir yerlerde tarihi ve geleceği bizim evrenimizin tıpa tıp aynısı olan başka evrenler sunduğu gibi aynı kaderi paylaştığımız kopyalarımızın da varlığını öngörüyor. Yani uzaklarda bir yerlerde bu sene yaşadığınız tüm deneyimleri yaşayan, sizinle aynı şeyleri hisseden ve aynı kararları alan bir ikiziniz ya da ikizleriniz var.
Her bir evrenin kaderi başlangıç koşullarıyla belirleniyor. Değişik başlangıç koşulları, bizimkinden tamamen farklı fizik sabitlerine sahip evrenler doğuruyor. Bunların bazıları herhangi bir yaşama olanak sağlayamazken bir kısmı bizimkiyle aynı, organik kimya temelli, yaşam koşulları sunabilir. Bir kısmında ise bizimkinden çok farklı yaşam koşulları bulunabilir. Bu durumda Mega-Evren’in bir yerlerinde Dedekorkut hikâyelerindeki tepegöz, belinden yukarısı dişi insan görünümünde efsanevi deniz yaratıkları, iki başlı ejderhalar bulunabilir. Olasılıkları genişletmek mümkün. Aklınıza gelebilecek her türlü fantastik kurguyu yapabilirsiniz.
Büyük Patlamadan önce ne vardı, her şey nasıl yoktan var oldu sorularına dönersek; Linde’nin şişme kuramına göre Büyük Patlama’dan önce skaler bir alan vardı ve her şey, evrenimiz ve diğer evrenler, bu alandaki kuantum dalgalanmaları neticesi ortaya çıktı. Bu durumda yoktan var oluş sorusu, “Mega-Evren denen skaler alan nasıl var oldu?” sorusuna dönüşüyor. Bu konudaki çalışmalarıyla bilinen kuramcı Alexander Vilenkin kuantum tünelleme ve dört boyutlu bir küre modellemesi ile yoktan varoluşun matematik denklemlerine ulaştığını söylüyor. Vilenkin’e göre başlangıçta sadece matematik formüller vardı. Her şey matematiksel formüller formatında idi.
Çoklu Evrenlere İnanalım mı?
Genişleme hızı ile doğrudan ilintili olan evrenin şekli, astronomik gözlemlere göre düze yakın. Bu gözlemi şişme kuramı başarılı şekilde açıklıyor. COBE uydusu verilerinin gösterdiği, büyük ölçekte homojen görünen evrenin yoğunluğundaki ufak dalgalanmalar da şişme kuramının öngörüleriyle uyumlu. Tüm bunlar kuramı güçlendirirken kuramın çoklu evrenler öngörüsü şüphe ile karşılanıyor. Çoklu evren üzerine kafa yoran kuramcılar bu yaklaşımı doğru bulmuyor. Gözlenebilir evrendeki deneysel verileri doğrulayan bir kuramın gözlenemeyen öngörülerinin de ciddiye alınması gerektiği düşüncesindeler. Çoklu evren savunucularına göre bu fikir kulağa ne kadar zorlama gelse de, bilimsel. Nihai bir evren kuramı peşindeki bilim insanlarının durumu, bir cinayet vakasında bulgularla şüpheliyi gittikçe köşeye sıkıştıran ama DNA testi yapamadığı için sonucu kesinleştiremeyen dedektiflere benziyor.
Çoklu evren öngörülerine karşı çıkan bilim insanlarının en büyük gerekçesi ise, tahmin ettiğiniz gibi, deneyle ispatlanamaması. Bizimki dışındaki evrenlerin gözlemi her şeyden önce kuramsal olarak mümkün değil. Hesaplar Mega-Evren’de oluşan evren adalarının birbirinden uzaklaştığını gösteriyor. Üstelik ışık hızından 100 kat daha hızlı bir şekilde. Bu noktada Einstein’ın ışık hızı sınırının sadece kütlesi olan maddi yapılar için geçerli olduğunu, evren adaları gibi geometrik yapılar için böyle bir sınırın söz konusu olmadığını belirtmekte yarar var. Tabii bu durumda diğer evrenleri ne gözleyebilir ne de oradaki kopyalarımızla mesajlaşabiliriz. Alexander Vilenkin durumu şöyle açıklıyor: “Kendi evren adamızı Büyük Patlama anına dönerek izleyebiliriz. Diğer adaları gözlemek için ise Mega-Evren okyanusuna inmemiz gerekir. Ancak bu yolculuk zamanda geriye gitmemizi gerektirdiği için mümkün değildir”. Deneyle ispatlanamayan iddialarda bulunmayı bilimsel bulmayan bilim insanlarının bir kısmını rahatsız eden bir başka nokta da bilimden beklentilerinin tamamen farklı olması. Nihayetinde ulaşılması istenen evren kuramı tek ve eşsiz olmalı. Nihai kuramın, elektronun kütlesi neden 0,511 MeV (Milyon elektron Volt), elektromanyetik kuvvet nükleer kuvvetin neden 1000’de biri, gibi sorulara cevap vererek her fiziksel sabitin değerini açıklaması gerekirken, bu model tam tersini öngörüyor: Sonsuz denklem ve tüm bu sabitlerin sonsuz değişik değerler alabileceği sonsuz evrenler.
Çoklu evren kuramcılarına göre ise modern bilim yukarıdaki sorulara belirlenimci cevaplar bulma beklentisini artık bırakmalı. Fizik sabitleri üzerine yapılan herhangi bir hesap, hiç kaçarı yok, olasılıklara dayanacak. Örneğin çoklu evren kuramcıları elektron kütlesinin ne olduğunu bulmak için aşağı yukarı şöyle bir hesap yapıyorlar: Fiziksel koşulları bizimkiyle tıpatıp aynı diğer tüm evrenler göz önünde bulundurularak, elektron kütlesinin bu evrenlerde hangi değerler alabileceği hesaplanıyor. Sonuçta, tüm olası değerleri içeren ve en olası değerin tepede yer aldığı bir çan eğrisi elde ediliyor. Bu durumda elektronun kütlesi hakkında söyleye bileceğimiz tek şey hangi aralıkta, ne olasılıkta bulunduğu. Örneğin, eğer elektronun kütlesinin bulunma ihtimalinin az olduğu, çan eğrisinin iki ucundaki % 2,5’lik, toplam % 5’lik bir bölgeyi elersek, elektronun kütlesinin % 95 güvenilirlikle diğer büyük bölgede olduğunu söyleyebiliriz. Hepsi bu. Yöntem başta çok tatmin edici bulunmayabilir. Ancak benzer yöntemler kullanılarak deney ile kuramın örtüşüp örtüşmediği kontrol edilebiliyor. Steven Weinberg ve Andre Linde boş uzayda gömülü enerji miktarının ölçüsü olan kozmolojik sabitin, belli bir aralıkta alabileceği değerleri ve olasılıklarını hesaplayıp pozitif olması gerektiğini sonucuna varmışlar. Bu hesap önemli, çünkü kozmolojik sabit pozitif ise evrenimizin ivmelenerek hızlanması, değilse gittikçe hızı azalarak genişlemesi söz konusu. Bu hesabın pozitif çıkması ve astronomların gözlemleriyle uyuşması, bu yaklaşımın doğru olduğuna kanıt olarak gösteriliyor.
Sicim Kuramı ve Çoklu Evren Modelleri
Atomaltı fiziğin kavramlarının Büyük Patlama ile birleştirilmesiyle tekrar gündeme gelen paralel evrenler öngörüsünün sicim kuramında da ortaya çıkması hiç şaşırtıcı değil. Bunun yanı sıra ispatlanamama ve sonsuz olasılıklar durumu, sicim kuramından çıkan çoklu evren modelleri için de geçerli.
Tüm atomaltı parçacıkları 10-33 cm büyüklüğünde titreşen lastik sicimlerle anlatan kuram “Her şeyin kuramı” olarak da adlandırılıyor. Tek boyutlu bu sicimler o kadar küçük ki, atom evren kadar büyütüldüğünde bir sicim ancak bir ağaç büyüklüğüne ulaşabiliyor. Haliyle sicim kuramının ispatlanabilirliği zor. Sicim kuramı yine de maddeye bir alt sınır koyuyor ve 10-33 cm’nin altına inemeyeceğimizi, Şişme kuramında da bahsettiğimiz kuantum çalkantılarının atomaltı boyutlara indikçe arttığını, ancak bunun da bir sınırı olduğunu öngörüyor.
Kuramın matematiksel olarak bir işlevi olması ancak üç uzay boyutundan başka boyutların da olmasıyla mümkün. İlk olarak 1926’da Theodor Kaluza, dört boyutlu görelilik denklemlerine bir uzay boyutu daha katarak bizi hem kütleçekim hem de elektromanyetizma denklemlerine ulaştıran beş boyutlu bir denklem elde etmiş. Literatüre giren bu çalışma, o zamanlar fizik çevrelerinde gözde olan konunun genel görelilik değil de kuantum olması nedeniyle çok dikkate alınmamış. Neyse ki sonradan değeri anlaşılmış ve fazladan uzay boyutları sicim kuramıyla da fizik literatürünün popüler bir parçası haline gelmiş. Sicim kuramları 5 değil, tam 10 boyutlu. Sonraları diğer süperçekim kuramları gibi 11 boyutlu bir kuram olarak sunulmuş. Kaluza’nın denklemleri ve sicim kuramları arasındaki en temel fark ise Kaluza’nın beşinci boyutu denklemlerine sonradan elle eklemesine karşın sicim kuramlarındaki çok boyutluluğun denklemlerin doğasında olması.
Fazladan uzay boyutlarının gözlenememesinin en büyük nedeni çok küçük olmaları. 11. boyut bir milimetrenin 10120’de biri kadar. Sicim kuramcıları bildiğimiz en, boy, yükseklik boyutları gözlenebilirken diğer uzay boyutlarının nasıl olup da küçük kaldığını şöyle açıklıyor. Başlangıçta uzay boyutları simetrikti, aralarında hiç fark yoktu. Hepsi Plank seviyesinde bir uzunluğa sahipti. Ama evrenin genişlemesiyle simetri bozuldu. Üç uzay boyutu yayılıp öne çıkarken, diğer yedi boyut öylece küçük kaldı. Madde ise açılan üç boyutu mesken edindi. Evrenimizin doğumundan itibaren geçirdiği her serüveni açıklamaya çalışan sicim kuramcıları, evrenimizin 4 boyutlu (1 zaman + 3 uzay) olmasını tamamen simetrinin 3 uzay boyutunun yayılmasına izin verecek şekilde kırılmasına bağlıyorlar. Böyle olmayabilirdi de. Hatta böyle olmayan evrenlerin de var olduğu öngörülüyor. Bazı evrenlerde geniş ve tek bir uzay boyutu olabilirken bazılarında yedi sekiz boyut açılmış olabilir.
Sicim kuramında uzay boyutları rastgele kıvrılamıyor, istedikleri herhangi bir şekli alamıyorlar. Bu boyutların biçimleri denklemler tarafından sınırlandırılıyor. Sınırlandırma koşullarını belirleyen iki matematikçi Euhenio Calabi ve Shing-Tung Yau’ya atfen fazladan uzay boyutlarının alabileceği şekiller grubuna Calabi-Yau şekilleri deniyor. Her bir uzay boyutunun alabileceği Calabi-Yau şekilleri ve tüm uzay boyutlarının değişik kombinasyonları göz önünde bulundurulduğunda oldukça fazla olasılık ortaya çıkıyor. Her bir olasılıktan farklı bir evren doğuyor. Uzay boyutlarının kıvrılma biçimleri, atomaltı parçacıkların kütlelerinden, bu parçacıkların tabi oldukları fizik yasalarına kadar her şeyi değiştirebiliyor. Sonunda evrenimizden belirgin şekilde farklılık gösteren başka evrenler oluşuyor. Yani sicim kuramı da şişme kuramında ele aldığımız kuantum çalkantılarının farklı simetri kırılmalarıyla farklı evrenler doğurması öngörüsüne denk bir öngörüde bulunuyor.
Burt Ovrut, evrenimizin 11 boyutlu uzayda üç boyutlu bir zar evren olarak düşünülebileceğini ve bizimki gibi başka üç boyutlu zar evrenlerin de olduğunu öne süren bir yüksek enerji fizikçisi. Birbirinden 10-32 metre gibi küçücük bir mesafeyle ayrılmış bu evrenler arasındaki iletişim, örneğin elektromanyetik dalgalarla mümkün değil. Zira bu dalgalar, içinde bulundukları üç boyutlu zarın dışına çıkamıyor. Araştırmacılar, paralel evrenlerin sadece üzerimizdeki kütleçekim etkisini hissedilebileceğimizi öngörüyor. Hatta evrenimizde optik aletlerimize takılmayan ancak varlığı öngörülen karanlık enerjinin, bu evrenlerden bizimkine sızan kütleçekim dalgaları olduğunu savunuyorlar. Cambridge Üniversitesi’nden sicim kuramcısı Neil Trok ve Princeton Üniversitesi’nden Paul Steinhardt Ovrut’un zar evren modelinden esinlenerek yeni bir evren modeli geliştiriyorlar. Bu modele göre, birbirine paralel asılmış iki çarşafın rüzgârda dalgalanırken bazı noktalarda birbirine değmesi gibi zar evrenler de değişik zamanlarda belli noktalarda birbirine değiyor. Değdikçe de Büyük Patlama gerçekleşiyor. Yani bu modele göre de Büyük Patlama bir sefere mahsus değil. Her an bu mekanizmayla Büyük Patlamalar gerçekleşmekte ve yeni evrenler oluşmakta. Bu ise evrenimizin önceden var olan herhangi iki zar evrenin birbirine teması sonucu ortaya çıkmış olması demek. Yine bu modele göre, zaman evrenimizin varlığıyla sonuçlanan Büyük Patlama’dan önce de vardı.
İnsancı İlke ve Yaşanabilir Evrenler
Galaksimizin milyarlarca galaksiden biri, Güneşimizin tipik bir yıldız, Dünyamızın sayısız gezegenden biri olduğuna çoktan alışmış olsak da evrenimizin sayısız evrenden biri olabileceğini kabullenmekte hâlâ güçlük çekiyoruz. Bu güçlük, fiziğin doğruluğunu hiçbir zaman bilemeyeceğimiz metafizik önermelerde bulunmasından ve bu evrende yavaş yavaş kaybettiğimiz ayrıcalıklı konumumuzu tamamen kaybetme korkusundan kaynaklanıyor olabilir. Yine de evrenimizin ve insanlığın ayrıcalıklı olduğu fikrini taşıyabiliriz. Zira tüm fizik sabitlerinin değerindeki ufacık bir değişikliğin insan neslinin yok oluşuyla sonuçlanacağını biliyoruz. İyiler ve kötülerin savaşını konu alan ve iyilerin zaferiyle sonlanan bir aksiyon filminde, iyilerin tüm kazalardan ve ölümcül durumlardan kıl payı kurtulması gibi bizler de bu evrende bir sürü bilimsel faciadan kıl payı kurtula kurtula var olmuşuz. Tüm fizik sabitlerinin insanlığın varlığına olanak verecek şekilde ayarlandığını öngören bu teze İnsancı İlke deniyor.
Her şeyden önce yukarıda bahsettiğimiz simetrinin üç uzay ve bir zaman boyutuyla sonlanacak şekilde kırılması, galaksilerin oluşumundan insan hayatına kadar birçok olumlu sonuç doğuruyor. Hesaplar uzay boyutlarının sayısının üçten fazla olması durumunda atomların kararsızlaştığını, üçten az olması durumundaysa kompleks sistemlerin var olamadığını gösteriyor. Birden fazla uzay boyutunun olması durumundaysa olaylar tahmin edilemez bir hal alıyor. Atomlardan tutun çekim alanı ve elektromanyetik alana kadar her şey kararsızlaşıyor. Yine benzer bir simetri kırılmasıyla elektromanyetik kuvvet, nükleer kuvvet, zayıf kuvvet ve çekim kuvveti olmak üzere dört kuvvetin ortaya çıkışı, insanlığın varlığı için hayati önem taşıyor. Güçlü nükleer kuvvet olmadan kuarklar protonların ve nötronların içine hapsedilemez ve atom çekirdeği oluşamazken, elektromanyetik kuvvet olmadan atom ve moleküller oluşamıyor. Kütleçekimi olmadan bildiğimiz madde ve gökcisimleri var olamıyor. Zayıf kuvvet olmadan yıldızlar yakıtlarını üretemiyor. Bu kuvvetlerin varlıkları kadar etki dereceleri de insanoğlu için hayati önem taşıyor. Örneğin zayıf kuvvet biraz daha kuvvetli olsaydı, nükleer füzyonda rol alan nötrinolar yıldızlardaki atom çekirdeklerinin içine hapsolurdu ve füzyon gerçekleşmezdi; biraz daha zayıf olsaydı nötrinolar füzyonu gerçekleştirmeye fırsat bulamadan yıldızdan kaçıp giderdi. İnsancı İlke örneklerini Dünyamızın konumunun ne bizi haşlayacak kadar Güneş’e yakın ne de donduracak kadar Güneş’ten uzak olmasına kadar götürebiliriz.
Çoklu evren modelleri İnsancı İlke’ye değişik bir bakış açısı getiriyor. Çoklu evren kuramcılarına göre, paralel evrenler açıklanamayan tesadüfler zincirinin makul bir açıklaması. Fizik sabitlerinin her olası değeri alabileceği sonsuz evrenlerin varlığı düşünülünce yukarıdaki tüm hesaplar, ince ayarlar, boyutlar, kuvvetlerin sayısı ve etkisi olasılık hesabına dönüşüyor. Fizik sabitlerinin her olası değeri alabildiği değişik evrenlerin sürekli yaratılması, her şeyin aleyhimize sonuçlandığı senaryoları sunarken her şeyin lehimize sonuçlandığı ihtimalleri de getiriyor. Ancak yine de “Çoklu evrenlere inanalım mı?” kısmında değindiğimiz kozmolojik sabitin sayısız olasılık içinden şimdiki kritik değerini alması bilim insanlarını şaşırtıyor. Üstelik kuantum alan kuramlarıyla yapılan kozmolojik sabit hesaplarıyla astronomik gözlemler arasındaki müthiş fark bir türlü açıklanamıyor.
Gözlemlere en yakın kuramsal değer 1987’de Steven Weinberg’den geliyor. İlginç olan, bu değeri İnsancı İlke’yi sicim kuramlarının sunduğu sayısız olasılıklarla birleştirerek bulmuş olması. Weinberg kütleçekimi altında maddelerin bir araya gelip gökadaları oluşturabilmeleri için kozmolojik sabitin çok büyük değerler alamayacağını, İnsancı İlke’nin de bunu öngördüğünü düşünerek olası değerlere bir üst sınır koyuyor. Aynı şekilde kozmolojik sabitin büyük negatif değer de alamayacağını, öyle olsaydı evren kütleçekim etkisiyle çoktan kendi üzerine çökmüş olacağını söyleyerek bir de alt sınır koyuyor. Kısacası sicim kuramının sunduğu ve kozmolojik sabitin alabileceği sayısız olasılığı İnsancı ilke’yi kullanarak belli bir aralığa indirgiyor ve olasılık hesaplarına bu noktadan sonra başlayarak bir öngörüde bulunuyor. Sonrasında öngörüsü astronomik gözlemlerle doğrulanan Weinberg’in yöntemine benzer yöntemler Alexander Vilenkin, Paul Shapiro, Hugo Martel, Andrei Linde gibi fizikçiler tarafından da uygulanıyor. Belki de bilim çevrelerini hesabın detaylarından çok sahibi şaşırtıyor. Genelde tanrı inancına sahip kişilerin savunduğu İnsancı İlke mantığının, köktenci bir ateist olarak bilinen Steven Weinberg’ten çıkması ilginç geliyor birçoklarına. Weinberg ise hâlâ sicim kuramının ve çoklu evren modellerinin getirdiği sonsuz ihtimaller arenasını indirgemek için İnsancı İlke’nin kullanılması gerektiğini savunuyor.
Steven Weinberg ve çoklu evren savunucularının içine düştüğü durum biraz da fizik ile metafizik arasındaki kalın çizginin bilim ilerledikçe incelmesine bağlanabilir. Şişme kuramı ve sicim kuramlarının öngörülerinden önce akademik literatürde hiçbir zaman ilgi görmeyen paralel evrenler hep bilim kurgu olarak algılanmış. 1980’ler ise paralel evren modelleri için bir dönüm noktası olmuş. Bu kuramlar alternatif evrenlere kapı açarak popülaritesini yitirmiş paralel evrenler tartışmalarını tekrar canlandırmış oldu. Ancak tartışmalar yakın gelecekte sonlanacak gibi görünmüyor. Her şeyden önce, deneyle desteklenen kuramların hiçbir zaman ispatlanamayacak öngörülerde bulunması durumunda kuramların bilimselliğini yitirip yitirmediğine karar verilmeli.
Bilim ve Teknik Ağustos 2010
Maddenin zamanda ters ilerleyen ikizi olarak yorumlar Richard Feynman karşı-maddeyi. Parçacık fiziği diyagramlarında karşı-maddenin zaman oku ters yöne çizilir. Fizikçilere hesaplama kolaylığı getirdiğinden olsa gerek, çabuk benimsenmiştir bu yorum. Hâlbuki zamanın okunu ters çizmek kolay, ama anlaması zordur.

Paul Dirac, 24 yaşında Cambridge Üniversitesi’nde bitirdiği doktora teziyle kuantum fiziği dünyasının matematiksel yapısını değiştirmişti bile. 26 yaşında, geliştirdiği denklemlerden elektronun artı yüklü bir ikizi, yani karşı-maddesi (antimaddesi) olması gerektiği sonucuna vardı. Parçacığın ismini pozitron koyan Dirac’ın doğrulanması sadece dört yıl alacaktı. 1932’de 27 yaşında bir Amerikalı olan Carl Anderson, Caltech’te pozitron parçacıklarını kozmik ışınlarda keşfetti ve insanlığın karşı-madde ile olan ilginç serüveni başladı. Keşifleri nedeniyle Dirac 1933 yılında, Anderson ise 1936’da Nobel Ödülü’nü aldıklarında henüz 31 yaşındaydılar.
Karşı-madde, maddenin zıt elektrik yükü taşıyan ikizi. Yukarıda bahsettiğimiz gibi eksi yüklü elektronun karşı-maddesi, onunla aynı kütleye sahip olan fakat artı yük taşıyan ters ikizi yani, pozitron. Elektron ve pozitron örneği özel çünkü elektronun karşımaddesinin kendi ismi var. Pozitronlarla, sağlık alanında özellikle onkolojide tümörlerin tanısında kullanılan PET yani pozitron emisyon tomografisi sayesinde bir tanışıklığımız var. Diğer parçacıkların karşımadde ikizlerinin isimleri ise karşı kelimesiyle birleştirilerek veriliyor. Mesela protonun karşı-maddesi, karşı-proton. Artı yüklü protonla aynı kütleye sahip olan karşı-proton ise eksi yüklü. En basit karşı-atom ise bir karşı-hidrojen atomu: bir karşı-protonun yörüngesinde dönen bir pozitrondan ibaret. Diğer tüm elementlerin de karşı-maddesi olduğunu düşünerek hayalinizde karşı-maddeden yapılmış bir dünya hatta evren kurmak serbest… ama acaba gerçekçi mi?
Karşı-madde ilk keşfedildiği 1932 yılında değil, 2000 yılında, Dan Brown’ın CERN kurgusu üzerine yazdığı romanı Melekler ve Şeytanlar’la meşhur oldu. Arada geçen yaklaşık 70 yılda, çok araştırılmış, tartışılmış fakat bir türlü tüm sırlarını vermemişti insanlığa. CERN’de kitapta bahsedilen NASA’nın X-33 uçağından olmadığı gibi, çeyrek gram karşı-madde de bulunmuyordu. Peki romanda çoğu şey hayal ürünü olduğu halde hiç gerçek payı yok muydu uğruna iki Nobel Ödülü verilmiş karşı-madde konulu senaryonun arkasında?
Mesela romanda bahsedildiği gibi, bir gram karşımadde (karşı-hidrojen) bir gramlık maddeyle birleştiği zaman ortaya çıkacak olan patlama, Hiroşima’ya atılan 20 kilotonluk nükleer bombayla aynı enerjiyi taşır mıydı? Meşhur E=mc2formülünden kolayca hesaplanabilecek olan cevap, 42,8 kilotona eşdeğer olduğunu gösteriyor. Peki CERN’ün yarım gram karşıhidrojen yapması ne kadar vakit alırdı? İşte kitabın kurgusu burada ortaya çıkıyor: CERN’deki deney düzeneklerinden gelecekte saniyede en fazla 10 milyon karşı-hidrojen atomu ortaya çıkabilir. Fakat bir gram karşı-hidrojende Avagadro sayısı kadar yani 6×1023 karşı-hidrojen atomu olması lazım. Bu kadar karşıhidrojen atomu yapabilmek için 6×1016 saniye gerekli ki bu da yaklaşık 2 milyar yıl demek! Sizin de bizim de o kadar bekleyemeyeceğimiz açık! Zaten bunu gerçekleştirmenin de bilimsel bir nedeni yok. Peki neden CERN karşı-madde üretiyor? Bunun cevabını nasıl yapıldığını anlattıktan sonra verelim.
CERN’de karşı-madde nasıl yapılıyor? Maddenin kendi başına karşı-maddeye dönmesi imkânsız. Maddeyi (yani kütlesini) önce enerjiye dönüştürmek, sonra da o enerjiden bazı karşı-madde parçacıklarının çıkmasını gözlemlemek gerekiyor. Maddenin enerjiye dönüşme formülü Einstein’ın meşhur E=mc2 formülünden başkası değil. Aslında formülün manası, maddenin kütlesinin enerjinin çok yoğun bir hali olduğu. Yani kütlenin kendisi enerjiyi teşkil ediyor. Peki bu enerjiyi nasıl ortaya çıkarabiliriz? Bunu bir örnekle anlatalım: Büyük meteorlar dünyamızın atmosferine ortalama saniyede 30 km’lik bir hızla giriyorlar. Meteorun hareket yahut kinetik enerjisi atmosfere sürtünmesinden dolayı ısıya dönüşüyor. 100.000 °C’ye kadar ısınabilen meteor eriyor. CERN’de meteorların yerine doğanın en küçük yapı taşları olan protonlar kullanılıyor. Bu parçacıklar, özel hızlandırıcılarda saniyede 300.000 km’lik hıza yani yaklaşık olarak ışık hızına kadar hızlandırılıyorlar. Bu hızda giden bir parçacık bir cisme çarptığında, onun enerjisi sayesinde 10.000.000.000.000 °C’lik bir sıcaklık ortaya çıkabiliyor. Çarpışma noktasında ortaya çıkan enerjinin artık yeniden maddeye dönüşmesi serbest.  Fakat doğanın bu dönüşüm için belirlediği bazı kurallar var. Bir madeni para fabrikası düşünelim. Eriyik metalden basılan bozuk paranın bazı birimleri var: 1, 5, 10, 25, 50 kuruş ve 1 lira gibi. Doğa da enerjiyi maddeye dönüştürürken, bazı birimler kullanıyor. Parçacık dünyasının bu birimlerinin en önemlisi tabii ki doğanın yapı taşı diye adlandırdığımız proton, nötron ve elektron. Ama bunların dışında da parçacıklar var: muon, tau, diğer hadronlar, … Hepsinin kendine göre kütle ve elektrik yükü özellikleri olduğu gibi, diğer parçacıklarla nasıl etkileşeceklerini belirleyen başka özellikleri de var. Bir eriyik metal bandından, yani varolan enerjiden, kuruş, mesela proton bastığımızı düşünelim. Basılan kuruşun bıraktığı boşluğu karşı-kuruş olarak düşünebiliriz, yahut karşı-proton. Yani kuruş ve karşı-kuruş gibi, proton ve karşı-proton aynı anda oluşuyor. Bu şimdiye kadar yapılan deneylerle örtüşüyor. Doğa enerjiyi hep madde ve karşımadde çiftleri halinde kullanmayı tercih ediyor. Yukarıda bahsedilen çarpışmalarda ortaya çıkan enerji işte böyle madde ve karşı-madde çiftlerinin oluşumuyla son buluyor. Çıkan parçacıkların kinetik enerjisi yüksek olduğundan onlar çoğunlukla deney düzeneklerinin çarpışma noktasından hızla uzaklaşıyorlar. Önlerine çıkan cisimlerin içinden geçerken enerji kaybedip, bir süre sonra duruyorlar. Etrafımızda sadece madde varolduğu için, çıkan karşı-madde parçacıklar, madde parçacıklar ile karşılaştığında yeniden enerjiye dönüşebiliyor. Fakat bu dönüşüm artık kinetik enerjisinin çoğunu kaybetmiş bir karşı-madde ve madde parçacığı arasında gerçekleştiğinden, yeni bir karşı-madde parçacığı oluşturamıyor. Yani yeniden bir kuruş ve karşı-kuruş çifti oluşturacak enerjiye sahip olmayan dönüşüm, enerjinin sadece ışığa dönüşmesine izin veriyor. Melekler ve Şeytanlarromanında bahsedilen kör edici ışık saçılması bu açıdan doğru. Durağan haldeki (yahut ciddi bir kinetik enerjisi olmayan) karşı-madde ve maddenin karşılaşmasından çıkan enerji çoğunlukla sadece ışık olarak salınıyor.
Peki yine romanda bahsedildiği gibi karşı-madde atomları yapılabilir mi? Yani kimyanın kuralları simetrik olarak hem madde hem de karşı-madde için geçerli mi? Bir elektronun bir protonun elektrik potansiyelinde yakalanmasıyla oluşan hidrojen atomu gibi, bir pozitronun bir karşı-protonun elektrik potansiyelinde yakalanmasıyla karşı-hidrojen atomu yapmak da mümkün. Bu ilk olarak 1995’te CERN’de PS210 adı verilen bir deneyde gerçekleştirildi. Walter Oelert ve Mario Macri liderliğinde dokuz karşıhidrojen atomu yapmayı başaran deney, CERN’deki  EAR’ı (Low Energy Antiproton Ring-Düşük Enerjili Karşı-proton Çemberi) kullandı. Kısa bir süre sonra ABD’deki Fermi Laboratuvarı’nda 100 karşı-hidrojen atomu yapıldığı haberi geldi. İki deneyde de ortaya çıkan karşı-hidrojen atomları “sıcak”tı, yani hızları yüksek olduğundan hassas ölçümler için elverişli değildi. Bunun nedeni ise yapılış şekilleriydi. Hâlbuki amaç onları durağan halde gözlemleyip kimyasal ve fiziksel özelliklerini ölçmekti. Çarpışmalardan ortaya çıkan karşı-protonları vakumda manyetik alanlar yardımıyla hapsederek tutmak, maddeyle etkileşimlerini azaltıp, onları uzun süre yaşatmak için çok önemliydi. Ama daha önemlisi onları yavaşlatıp, enerjilerini düşürüp, etraflarında bir pozitronu yakalamalarını sağlayıp, nötr hale getirmekti. Bunları başarmak için CERN’de hepinizin tanıdığı hızlandırıcıların yanı sıra, bir yavaşlatıcı kurulmaya başlandı. 1999 yılında çalışmaya başlayan AD (Antiproton Decelerator) yani Karşı-proton Yavaşlatıcısı, çarpışmalardan çıkan karşı-protonlardan enerji çalıp onların enerjisini 3,5 GeV’den 5,3 MeV’e kadar düşürmeyi başardı. Bu yavaşlatıcı üzerinde birçok deney düzeneği kuruldu. ATRAP, ATHENA ve ASACUSA gibi. Deney düzenekleri karşı-protonları daha da yavaşlatmak için parçacıkları Penning tuzaklarına düşürüyor ve onları pozitronlarla buluşturuyorlar. Şu anda saniyede ancak 100 karşı-hidrojen atomu yapılabiliyor. CERN tahmini olarak bu sayının gelecekte 10 milyona kadar çıkabileceğini söylese de, halen karşı-hidrojeni uzun bir süre saklamak bir hayalden ibaret. Oluşan karşıatomlar tuzaklardan çıkıyorlar ve en fazla onlarca saniye hayatta kalıyorlar. Yine de bu süre içinde onları spektroskobik olarak incelemek ve fizik yasalarını test etmek mümkün oluyor. Fizikçilerin amacı da zaten bu: Doğanın kuralları madde ve karşı-madde için aynı şekilde mi işliyor yoksa farklı mı?
Doğanın madde ve karşımadde çiftlerini hep aynı anda yaratması, gözlemlediğimiz evreni anlama yolunda, fizikçiler için çok büyük bir engel teşkil ediyor. Gözlemlediğimiz evrende şimdiye kadar pek fazla karşımaddeyle karşılaşmadık. Bu şu demek, karşımaddeden yapılmış bir gezegen ve yıldız görmediğimiz gibi, karşımaddeden yapılmış bir gökadanın olduğu yolunda bir verimiz de yok. Ama karşımadde hayatımızın bir parçası. Uzaydan gelen kozmik ışınların yani yüksek enerjili parçacıkların atmosferimize çarpmasında oluşan parçacıkların bir kısmı da karşımaddeden oluşuyor. Bu parçacıkların bazıları yeryüzüne ulaşıyorlar ve bizim içimizden geçiyorlar. Ortalama saniyede bir parçacık içinizden gelip geçiyor ve bu parçacıkların yaklaşık yarısı karşımadde… Doğal olarak oluşan karşımaddenin evrende büyük miktarlarda gözlemlenememesi, fizikçileri doğanın bir şekilde maddeyi tercih ettiği fikrine yönlendiriyor. Kozmik mikrodalga fon ışıması gözlemlerinden evrenimizin çok sıcak ve çok yoğun bir ortamdan geldiği sonucuna vardık. Büyük Patlama dediğimiz kuramla bunun dışında birebir örtüşen birçok bilimsel veri var. Şu ana kadar bulgularımızdan, kozmik mikro dalga ışımasının gerçekleştiği ortamdaki fizik yasalarının madde ve karşımadde için eşit çalıştığını düşünmek gerekiyor. Büyük Patlama’nın 377.000 yıl sonrasındaki elektromanyetik yankısı olarak düşünebileceğimiz kozmik mikrodalga fon ışımasında, o zamanda eğer evrende karşımadde var olsaydı, karşımadde ve maddenin etkileşmesinden ortaya çıkacak olan ışığı gözlemlemiş olurduk. Oysa böyle bir gözlem gerçekleşmedi. Bu da bizi o dönemde karşımaddenin var olmadığı düşüncesine götürüyor. İki seçeneğimiz var: Evren ya başlangıcından itibaren karşımaddeyi oluşturmadı ya da ilk saniyeler içinde varolan karşımaddeyi bir şekilde maddeye çevirdi. Her ikisinde de karşımaddenin henüz keşfetmediğimiz yüksek enerjiye bağımlı fizik yasaları tarafından tercih edilmediği sonucuna varıyoruz. Fakat bu fizik yasalarını keşfetmemiz lazım.
İşte fizikçiler karşıhidrojen atomunun yapısını belki bu henüz keşfetmediğimiz fizik yasalarına ışık tutar ümidiyle inceliyorlar. Bu sorulara CERN’de birkaç koldan cevap bulunmaya çalışılıyor. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı deney düzeneklerinden LHCb deneyi madde ve karşımadde arasında farklılık yarattığını bildiğimiz CP (Charge-Parity) denkliği yani yük ve parite denkliği ihlalini çalışmak üzere kuruldu. 1964’te keşfedilen bu yasa ihlali, James Cronin ve Val Fitch’e 1980 Nobel Ödülü’nü getirdiği ve madde ile karşımadde oluşumu arasında bir fark yarattığı halde, bu fark evrende gözlemlediğimiz durumu açıklamaya yetmiyor. Çünkü uzun yıllar boyunca başka parçacıklar için, Stanford Lineer Hızlandırıcısı’nda bulunan BaBar ve Japonya’daki Belle deney düzenekleri hassas bir şekilde bu farkı ölçtüler ve farkın gerçekten de küçük olduğunu buldular. LHCb ise yeni ihlal keşiflerinin peşinde koşacak. Yine CERN’de üzerinde çalışılan başka bir deney düzeneği ise bu yılın sonunda uzaya yollanacak olan AMS (Alfa Manyetik Spektrometresi). AMS uzayda karşımaddeyi aramayı ve şu ana kadar kuramlar üzerine konulan sınırları arttırmayı hedefliyor.
Karşımaddenin sırlarının peşinde koşan sadece CERN değil. 16 Mayıs 2010 Pazar günü, parçacık fizikçileri arasında bir hareketlenme gözlendi. Cuma günü ABD’deki Fermi Laboratuvarı’ndaki haftalık seminer websitesinde bu konuda kırmızı renkle işaretlenmiş bir konuşmanın olduğu görülmüş ve ne olabileceği konusunda tahminler başlamıştı. Beklenen sonuçlar D0 deney düzeneği tarafından Pazar günü ilan edildi ve evrendeki karşımaddenin neden varolmadığını açıklamaya yarayacak, madde ile arasında fark yaratan yeni bir ipucu daha elde edildiği öğrenildi. Fakat hikâye sonlanmış değil. Sonuçların kesin olarak doğrulanması için daha fazla veriye ihtiyaç var ve görülen farkın neden olduğu bilinmiyor. Belki görülen fark bizlere yüksek enerjilerde başka parçacıklar keşfedeceğimizin işaretini veriyorlar. Halen çalışmakta olan Fermi Laboratuvarı’ndaki deney düzenekleri ile yeni çalışmaya başlayan CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı arasındaki zaman yarışı bu sonuçların açıklanmasıyla birlikte daha da kızıştı diyebiliriz….
Feynman’ın yorumuna göre karşımadde maddenin zamanda ters ilerleyen ikiziyse ve CP denkliği ihlali söz konusu ise, şu halde zamanda düz gitmek ile ters gitmek arasında da bir fark var. Zamanın oku neden tek yöne akıyor sorusunun da cevabı burada gizli olabilir mi? Kim bilir önümüzdeki yıllarda doğa bizi daha nasıl şaşırtacak…

Astrofizikçiler, bilinen fakat anlaşılması ve elde edilmesi zor olan ve antimadde diye adlandırılan negatif parçacıklar konusunda niçin heyecan ve ilgi duyarlar. Antimaddeden yapılmış yaratıklar, hatta başka evrenler olabilir mi?
Antimaddeden oluşmuş bir yaratıkla el sıkışırsanız acaba ne olur?
Mikroskop altı fizik kanunlarına göre, her ikinizde gama ışınları çıkararak yok olursunuz.
Antimadde hakkındaki bilgilerimiz 1932’ye kadar gider. Bu tarihte Pasedena, Kaliforniya’da uzaydan gelen bir kozmik ışının buhar hücresinde (içinden geçen elektrik yüklü parçacıkların izlerini görünür yapan cihaz) hızla geçtiği görülmüştür.
Bu özel ışının geride bıraktığı izi gerçekten dikkat çekiciydi. Tamamen normal bir elektronun izine benzemekle birlikte, dönüş yönü tam tersi doğrultudaydı. Bunun anlamı. Negatif yüklü elektronların aksine, bu ışının pozitif yük taşımasıydı. Böylece, antimadde keşfedilmiş oldu. Pozitron diye adlandırılan bu yeni parçacık, elektronun antimaddesi olarak karşılığıdır.
Fakat niçin evrende bu kadar az pozitron antimadde vardır. Astrofizikçilerin çoğu bu en çok sorulan soruya hep aynı yanıtı verirler:
Evrenin oluşumundan hemen sonra kozmos maddenin, antimaddeye tercih edilmesi şeklinde gelişti. Şu anda bütün evren, tıpkı dünyamız gibi, yalnızca maddeden meydana gelmiştir. Antiyaratıkların yaşadıkları antimadde dünyaları, bu astrofizikçilere göre tamamen hayal ürünüdür.
Antimadde konusunu, kuşku ile karşılayanların bile inkâr edemeyeceği gerçek, şimdiye kadar yapılmış laboratuar denemelerinde üretilen veya yok edilen proton veya nötron kadar antiproton ve antinötronun da üretilmiş veya yok edilmiş olmasıdır. Bunun anlamı, fizik kanunlarında belli bir simetrinin olmasıdır; proton ve nötron miktarından elde edilen sayı daima sabittir. Proton olmaksızın antiprotonu, antiproton olmaksızın protonu yaratmanız imkânsızdır.
Böylece, bazı fizikçiler eşit miktarda madde ve antimaddeye sahip bir evren simetrisini öne sürerler.
Eğer böyleyse, nasıl oluyor da biz ve etrafımızdaki şeyler görünürde antimadde olmaksızın sadece proton, nötron ve elektronlardan meydana geliyoruz. Eğer evren, daha önce hiçbir şeyin olmadığı Big Bang ile başlıyorsa, sonuçta nasıl olurda antimaddeden daha fazla madde var olabiliyor.
Doğanın dört temek kuvveti olan, proton ve nötronları atom çekirdeğinde bir arada tutan “güçlü kuvve”, radyoaktif bozunmaya neden olan “zayıf kuvvet”, “elektro manyetizma” ve “yerçekimi” kuvvetlerini bir ana kuvvetin farklı görüntüleri olarak açıklamaya çalışan Büyük Birleştirme Teoristleri olarak adlandırılan bilim adamları, yukarıdaki sorulara yeni ve değişik bir cevap vermektedirler. Teorilerine göre, Big Bang’dan hemen sonraki gelişmeler, bugün laboratuarlarımızda yaptıklarımız gibi olmamıştır. Bir antiprotonun eşliği olmaksızın tesadüfen bir proton meydana gelmiştir. Yaratılmış her 10 milyar antiproton için 10 milyar+1 proton bulunmaktaydı.
Bu rastlantı eseri fazla proton, madde-antimadde çiftlerindeki maddeye ek olarak gelmişti. Bütün bu madde-antimadde çiftlerine acaba ne oldu. Madde ve antimadde birbirlerine karşı patlayıcı olarak zıt olduklarından, bir enerji açığa çıkaracak “birbirlerini yiyip tükettiler.” Ortam hâlâ çok fazla sıcak olduğundan bu enerji tekrar ve oldukça çabuk bir şekilde madde-antimadde çiftlerine dönüştü.
Fakat nihayet (saniyenin 10 binde biri kadar sürede evrenin sıcaklığı düştü ve madde-antimadde çiftlerinin oluşma hızı birbirlerini yok etme hızına göre daha geride kaldı. Yok etme işlemi çok daha fazla bir hızla sürdü. Sonuçta, geride kalanlar gama ışınları ile bir daha asla antiproton bulamayacak olan bu bir miktar fazla protonlar idi. Dünyamız böylece, sadece geride kalanlardan şekillendi.
Bu anlatılanlar, astrofizikçiler tarafından kabul edilen günümüzdeki görüşlerin bir özetidir ve en azından 11 fizikçiye Nobel Ödülü kazandıran fikirleri içermektedir.
Bu düşüncelerin çoğunu kabul etmekle birlikte, birkaç astrofizikçi oldukça farklı bir sonuca vardılar. Bu görüşe göre, evren her yerde aynı olmayıp, tıpkı büyük bir dantel örgüsü gibidir. Bu örgüde antimaddeler, şuraya buraya dağılmış durumdadır. İleri sürdükleri görüşe göre bu antimadde yöreleri günümüz teleskopları ile gözlenemeyecek kadar uzaktadırlar. Dolayısıyla, şimdiye kadar gördüğümüz her şeyin, sadce maddeden yapılmış olması yalnızca bir rastlantıdır.
Sience Digest’dan Çeviren M.Y.Müh.Feridun GÖRGÜLÜ Mayıs 1983 Bilim Teknik Dergisi

Büyük Patlama Zaman Çizelgesi
Büyük Patlama Kronolojisi, uyumlu koordinatların (en: Comoving coordinates) kozmolojik zaman katsayılarını kullanarak, genel olarak kabul gören Big Bang (Büyük Patlama) teorisine göre gerçekleşmiş olan olayları anlatır.
Yapılan gözlemler, bilindiği kadarıyla evrenin, bundan yaklaşık 13,7 milyar yıl önce başladığını göstermektedir. Bu zamandan beri, evrenin gelişimi 3 aşamadan geçmiştir. Evrenin “en erken” dönemi, ki hala tam olarak anlaşılamamıştır, parçaçıkların, günümüzde parçacık hızlandırıcıların kazandıracağı enerjiden bile daha fazla enerjiye sahip olduğu zamandır. Bu nedenle, bu dönemin basit özellikleri büyük patlama teorisi kapsamında anlaşılmaya çalışılsa da, detaylar büyük oranda varsayımlara dayanır.
Bu dönemi takip eden “erken” dönemde, evrenin gelişimi parçacık fiziğine göre ilerlemiştir. Bu ilk proton, elektron ve nötronların oluştuğu, böylece çekirdeğin meydana geldiği ve sonunda atomların oluştuğu zamandır. Saf hidrojenin oluşmasıyla, kozmik mikrodalga zemini (kozmik mikrodalga arkaplan ışıması) yayılmaya başlamıştır. Böylece madde bir araya gelerek ilk yıldızları ve sonunda galaksileri, yıldızsı gökcisimlerini, takım galaksileri ve süpertakımları oluşturdu. Evrenin nihai kaderi hakkında birçok alternatif teori bulunmaktadır.

EVREN (EN ERKEN DÖNEM)
Evrenin en erken dönemini ilgilendiren tüm fikirler (evrendoğum) kuramsaldır. Bugün, hiçbir parçacık hızlandırıcı deneyi,dönemi anlamayı sağlayacak şiddetteki enerjilere ulaşamamaktadır. İleri sürülen tüm senaryolar, temel farklılıklar göstermektedir. Bu senaryolara örnek olarak; Hartle-Hawking ilk durumu, sicim durumu (manzarası), Bran enflasyonu, sicim gaz kozmolojisi ve the ekspirotik evren verilebilir. Bu örneklerden bazıları birbiriyle bağdaşır.
Planck Dönemi
Büyük Patlamadan 10 -43 ‘üncü saniyeye kadar
Bakınız: Ana Madde: Planck dönemi
Eğer süpersimetri doğruysa, bu zaman süresince 4 temel kuvvetin hepsi (elektromanyetizma, zayıf nükleer kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve kütle çekim kuvveti) aynı güçteydi, muhtemelen bu kuvvetler tek bir temel kuvvetin içinde birleşik yapıdadır. Bu dönem hakkında çok az şey biliniyor, bunun için farklı teoriler farklı senaryoları ortaya çıkarmıştır. Genel görelilik kuramına  göre bu dönemden önce yerçekimi tekilliliği olduğu ön görülür ama bu varsayım kuantum fiziğine göre muhtemelen geçerli olmayacaktır. Fizikçiler, sicim teorisi gibi kuantum yerçekim teorisi, döngü yerçekimi ve nedensel kümeler (causal sets) gibi öne sürülen teorilerin bu dönemi daha iyi anlamamıza yardımcı olacağını ümit etmekteler.
Büyük Birleşme Dönemi
Büyük patlamadan sonra 10–43 ile 10–36  saniye arası
Evren Planck döneminden çıkıp genişlemeye ve soğumaya başlayınca yer çekimi kuvveti, diğer temel kuvvetler olan elektromagnetizm ile zayıf ve güçlü çekirdek kuvvetlerinden farklılaşarak ayrılmaya başlamıştır.  Hatta fizik, bu dönemde bu temel kuvvetlerin, dünyanın gözlenen güçlerini üretmeyi durduran büyük bir gruba dahil olmasıyla büyük birleşme ile açıklanabilir. Kaldı ki nükleer enerjinin zayıf elektrik kuvvetinden kopmasıyla bu büyük birleşme de bozulmuştur.  Bu durum, patlama ardından genişleme olur olmaz görülmüştür. Bazı teorilere göre de bu olay manyetik monopolları (manyetik tek kutuplular) yaratmıştır.
Elektro Zayıf Dönem
Büyük patlamadan sonra 10–36 ile 10–12  saniye arası
Evrenin ısı enerjisi (1028 K) güçlü kuvvetlerin zayıf elektrik kuvvetinden ayrılabilmesine yetecek kadar düşmüştü (Güçlü kuvvetler birleşik olan elektromagnetizm ve zayıf nükleer enerjisinin toplamına verilen isimdir). Bu da kozmik enflasyon (şişme) olarak bilinen katsayılı bir genişlemeye yani kozmik enflasyona (şişme) işaret eder. Patlama sona erdikten sonra da parçacık tepkimeleri, W, Z bozonları ve Higgs parçacığı gibi egzotik büyük parçacıklar yaratabilecek kadar hala enerjiye sahiptiler.
Enflasyon Dönemi
Patlamadan sonra 10–36 ile 10–32 saniye arası
Kozmik enflasyonun gerçekleştiği zaman ve sıcaklık kesin olarak bilinmemektedir. Patlama boyunca evren düzleşerek uzay eğrisi kritik değerlere ulaşır ve bundan sonra evren, neredeyse ölçeksel değişmeyen dalgalanmaların  bir ilkel spektrumu ile tüm yapı oluşumlarının tohumlarının atılacağı, hızla büyüyen homojen ve izotrop bir faza girer. Bazı fotonlardan sanal parçacıklar ve hiperonlar oluşmuş fakat bunlar daha sonra çabucakk bozulmuşlardır. Bazı teorilere göre ise kozmik enflasyondan önceki evren soğuk ve boştu ve muhteşem ısı ile enerji yoğunlukları patlamadan sonraki devrelerde oluşan faz değişimlerinden dolayı ortaya çıktı.
ΛCDM modeline göre karanlık enerji patlamadan hemen sonra başlayarak,  kozmolojide açıklandığı gibi, evrenin bir özelliği olup hal denklemi içinde ( equation of state) tanımlanmıştır. ΛCDM, karanlık enerjinin kökeninin temel fizikleri hakkında birşey söylemez ama düz evrenin enerji yoğunluğunu tanımladığını belirtir. Gözlemlere göre ise o en az 9 milyar yıl önce var olmuştur.
Yeniden Isınma
Yeniden ısınma esnasında, enflasyonun yavaşlayarak durduğu anda oluşmaya başlayan katsayısal genişleme ile enflasyon alanlarının potansiyel enerjileri bozularak sıcaklık kazanmaya ve göreceli plazma moleküllerine dönüşmeye başlamıştır. Eğer büyük birleşme bizim evrenimizin bir özelliğiyse, kozmik enflasyon ya büyük birleşme simetrisinin kırılması esnasında ya da ondan sonra gerçekleşmiş olmalıdır. Böyle olmasaydı manyetik tek kutuplular gözlemlenen evrende görülürdü.  Bu noktada ışınımlar, kuark parçacıkları , elektronlar ve nötronlar evrene hakimdir.
Baryogenez
Şu anda evrenin neden anti-baryondan çok baryon içerdiğini açıklayabilmek için gerekli gözlem ve kanıtlar mevcuttur. Bu fenomen için aday bir açıklamaya, kozmolojik enflasyon bitiminden sonraki bir süreyi de göz önüne alıp tatmin edici bir açıklama isteniliyorsa, Sakharov Koşulları’na izin verilmelidir. Moleküler fizikçiler bu koşullarda buluşan asimetrileri önerseler de bu asimetriler baryon-antibaryon asimetrisini karşılamak için çok küçüktürler.
EVREN (ERKEN DÖNEM)
Kozmik Tarih
Kozmik enflasyon sona erdikten sonra evren kuark-gluon plazması ile dolmuştur. Bu noktadan sonra evrenin fizik kuralları daha iyi anlaşılır ve daha az spekülatiftir.
Süper Simetrinin Kırılması
Eğer süper simetri bizim evrenimizin bir özelliği ise zayıf elektrik simetri ölçüsü olan 1 TeV’den az bir enerji ile kırılmamış olmalıdır. O zaman tanecik kütleleri ve onların süper partnerleri artık eşit olmamalıydı. Bu da bilinen parçaçıkların neden süper partnerlerinin olmadığını açıklar.
Kuark Dönemi
Patlamadan sonra 10–12 ile 10–6 saniye arasında
Elektro Zayıf Dönemin sonunda zayıf elektrik simetrisinin kırılması bütün parçacıkların bir vakum değerindeki Higgs molekülünün Higgs mekanizması aracılığıyla bir kütle gerektirdiği varsayılır. Temel kuvvetler olan yer çekimi, elektromagnetizma, güçlü ve zayıf etkileşim şimdiki hallerini almış fakat evren hala parçacıkların birleşerek hadron oluşturmasına yetecek kadar sıcaklığa sahipti.
Hadron Dönemi
Kuark ve gluon plazması proton ve nötronların şekil verebileceği baryonları kapsayan evrenin serin üniteleri hadronlardan oluşmuştur. Büyük patlamadan yaklaşık bir saniye sonra nötron çiftleri ayrılmış ve uzayda serbest dolaşmaya başlamıştır. Bu kozmik nötron arkaplanı da  – detayda çok net görülmemiş olan-  çok sonra açıklanacak olan kozmik mikro dalga arkaplanına bir öncülük edecektir.(bkz. Sicim Teorisi dönemi altında Kuark ve Gluon plazması)
Lepton Dönemi
Büyük patlamadan 1 ile 10 saniye sonra
Hadron çağının sonunda hadron ve anti hadronlar birbirlerini feshederek yerlerini lepton ve anti leptonlara bırakmışlardır. Büyük patlamadan yaklaşık 10 saniye sonra ise evren sıcaklığının lepton ve anti lepton üretilemeyecek seviyeye düşmesi, leptonlardan çok az miktar bırakarak onların da feshedilmesine neden olmuştur.
Foton Dönemi
Büyük patlamadan sonra 10 saniye ile 380.000 yıl arası
Lepton çağının sonunda lepton ve anti leptonlar feshedildikten sonra fotonlar evrene egemen olmuştur. Bu fotonlar hala yüklü protonlarla, elektronlarla ve nükleiler  ile (atomun merkezinde toplanmış olan proton ve nötronların oluşturduğu yapı) ile tepkimelere giriyor ve bu da 380.000 yıl boyunca bu şekilde sürüyor.
Nükleosentez
Büyük patlamadan sonra 3 dakika ile 20 dakika arası
Foton çağından sonra evren sıcaklığı atom çekirdek yapısının (nüklei) şekillenebileceği seviyeye düşmüştür. Proton ve nötronlar nükleer füzyon ile atom çekirdeği nükleinin içinde birleşmeye başlamıştır. Bu nükleer füzyonun devam edemeyeceği sıcaklık yoğunluğuna düşülene kadar 17 dakika sürmüştür. Bu anda ise kütlesel helyum-4 den 3 kat daha fazla hidrojen ve sadece izlenen diğer nükleiler bulunmaktaydı.
Maddenin Hakimiyeti: 70.000 yıl
Bu süreçte göreli olmayan madde (atom çekirdeğindeki nüklei) ile göreli radyasyon (fotonlar) eşit miktardaydı. Gravitasyon çekimi ile itme gücü arasındaki rekabette oluşturulabilir en küçük yapıları belirleyen Jeans Uzunluğu  düşerken pertürbasyon da serbest ışınım ile akıp gitmek yerine genişleyerek büyür.
ΛCDM’ye göre bu devirde karanlık maddenin egemenliği yerçekiminin çöküşüne yol hazırlarken kozmik enflasyondan kalan heterojen yoğun bölgeleri daha yoğun, seyrek yoğun bölgeleri ise daha seyrek yapmaya devam etti. Bununla birlikte güncel teoriler karanlık maddenin doğası hakkında  yetersiz olduğu için, şu anda baryonik maddeler hakkında olduğu gibi, karanlık maddenin erken dönemlerdeki kökenine dair kesin bir görüş birliği bulunmamaktadır.
Yeniden Birleşme: 377.000 yıl
Görsel: Aktüel varyasyonlar diyagramın gösterdiğinden çok daha pürüzsüz olmasına rağmen WMAP verileri bizim perspektifimizden evrendeki mikrodalga arkaplanı ışıma değişimlerini göstermektedir.
Evrenin yoğunluğu düşmeye başlayınca hidrojen ve helyum atomları şekillenmeye başlamışlardır. Bunun büyük patlamadan 377.000 yıl sonra gerçekleştiği düşünülmektedir. Hidrojen ve helyumlar henüz iyonlaşmaya başlamış ve zaten +1 ve +2 değerinde pozitif elektrik yüklü olan elektronlar da atom çekirdeği nükleilere bağlanmamıştır. Evren soğumaya başlayınca elektronlar nötr atomları inşa ederek iyonlar tarafından ele geçirilmeye başlanmıştır. Bu süreç görece olarak çok hızlıdır (aslında helyum için bu süreç hidrojende olduğundan  daha hızlıdır) ve yeniden karışma olarak adlandırılır. Yeniden birleşmeden ve bu rekombinasyondan sonra çoğu protonlar nötr atomlara bağlanmıştır. Nitekim evren transparan hale gelmiş ve artık fotonlar serbest dolaşabilirlerdi (bkn. Compton Saçılımı veya Compton Efekti). Bu kozmik olay ise çiftlerin ayrışması olarak adlandırılır (Bu hipotez parçaçıkların artık birbirine bağlı olmaktan çıktığı ve aralarında bir çeşit ayrılma (decoupling) oluştuğuna dayanır). Bu fotonların rahatça gezebildikleri gibi büyük patlamayı takip eden soğumadan sonra olan Kozmik Mikrodalga Arkaplanında (KMA) bizlerin de görebildiği fotonlarla aynıdır. Ayrıca bu arkaplan ışıması, bu dönemin sonunda kozmik enflasyonun yol açtığı küçük dalgalanmaları da gösteren evrenin bir resmidir.
Karanlık Çağlar
Çiftlerin ayrışması gerçekleşmeden önce fotonlar, foton-baryon sıvıları içinde elektron ve protonlarla tepkimelere giriyorlardı.  Bunun sonucu olarak evren bir bulut tabakası yani sisli bir görünüme sahip oluyordu. Evrende ışık vardı ama bu bizim teleskoplarımızla göremeyeceğimiz bir ışıktı. İyonlaşmış plazmadan oluşan baryonik madde ise yeniden karışma sonucunda kazandığı serbest elektronlar sayesinde ve kozmik mikrodalga arka planını yaratan fotonları yayarak nötr hale geldi. Fotonlar ayrışırken evren de şeffaflaşarak transparan hale geldi. Bu noktada ise  21 cm hidrojen spektrüm hattı (elektromanyetik radyasyon spektral çizgisi) ortaya çıktı. Bu ilk evrenin incelenmesi ve kozmik mikrodalga arka planından da güçlü olan radyasyonun araştırılması için çok yoğun çabalar yapılmaktadır. Karanlık çağların büyük patlamadan sonra 150 ile 800 milyon yıl arasında devam ettiği düşünülmektedir. Yeniden iyonlaşma döneminde de varlığını sürdüren  UDFy-38135539 isimli bir galaksinin yakın tarihli keşfi (Ekim 2010) bize bu zaman hakkında bilgi edinmek için yeni bir pencere sunmaktadır. Ocak 2011 tarihli bir raporda ise Büyük Patlamadan sadece 480 milyon yıl sonra  oluşmuş ve 13 milyar yıl yaşında olan başka gök kümesinden daha bahsedilmektedir.
YAPI OLUŞUMU
Görsel: Hubble Ultra Derin Alanları, bize galaksilerin evrenin erken dönemlerinde nasıl olduğu hakkında bilgi verir.
Büyük patlamadaki yapı formasyonları küçük yapıların büyüklerden önce oluştuğu şeklinde hiyerarşik bir yapı halini almıştır. Evrendeki ilk yapılar ilk aktif galaksiler olduğu düşünülen parlak kuasarlar ile üçüncü nesil yıldızlardır.  Bu dönemden önceki evrenin evrimi lineer kozmolojik karışıklıklar teorisine göre açıklanır. Bu, homojen bir evrenden küçük parçalar ayırarak yapıların açıklanabilirliğidir. Bu da hesaplamalı çalışmak için nispeten kolaylık sağlamaktadır. Bu noktada lineer olmayan yapılar şekillenmeye başlar ve hesaplama problemleri daha da zorlaşır. Örnek olarak milyarlarca parçacıkla yapılan çoklu gövde simulasyonları (B-body simulasyonu) gibi..
Yeniden İyonlaşma: 150 milyon ile 1 Milyar yıl
İlk yıldız ve kasarlar yerçekiminin çöküşüyle şekillendiler. Onların sahip olduğu yoğun radyasyon evrenin çevresinde yeniden iyonlaşmaya yol açtı. Bu noktadan itibaren evrenin büyük bölümü plazmadan ibarettir.
Yıldızların Oluşumu
İlk yıldızlar -çoğu üçüncü nesil yıldızlar gibi- büyük patlama sonucunda şekillenen (hidrojen, helyum ve lityum) ışık elementlerinin daha ağır elementlere dönüşmesiyle şekillenmeye başladı. Görülebilmiş bir 3ncü nesil olmamasıyla beraber evrimleri ve oluşumları sadece onların hesaplamalı modelleriyle ortaya atılmıştır.
Galaksilerin Oluşumu
Görsel: Bir başka Hubble resmine göre ise galaksiler kozmolojik zaman çizelgesinin sonlarında şekillenmiştir. Bu da galaksi oluşumlarının evrende hala var olduğu anlamına gelir.
Galaksileri şekillendirmek için çok büyük boyutlarda maddeler bozulmuştur. Birinci nesil yıldızlar daha sonra olmak üzere bu süreçte ikinci nesil yıldızlar şekillenmiştir.
Johannes Schedler araştırma projesi, evrenin yaşı günümüzdeki yaşının  henüz %7 sini oluşturduğu bir dönemdeki, yani 12 milyar ışık yılı ötedeki CFHQS 1641+3755 kuasarını keşfetmiştir.
Haziran 2011′deyse Mauna Kea’da Keck II teleskobunu kullanılarak, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden Richard Ellis ve takımı evren 500 milyon yıl yaşında iken oluşan ve 13.2 milyar ışık yılı uzaklıkta 6 yıldız takımını keşfetmiştir. Bu en erken döneme ait ilk nesnelerden sadece 10 tanesi bilinmektedir.
Hubble Ultra Derin Alanı ise bunların, evren şimdiki yaşının %5 inde iken, yani 13 milyar ışık yılı ötede büyük galaksileri oluşturmak için eriyen küçük yıldızlar olduğunu göstermiştir.
Nükleomokronolojiye göre Süt Yolu’nun ince galaktik diski yaklaşık 8.3± 1.8 bilyon yıl önce oluşmuştur.
Grupların, Takımların ve Süper Takımların Oluşumu
Gravitasyon çekimi galaksileri birbirleriyle gruplar, takımlar ve süper takımlar oluşturmaya iter.
Güneş Sistemimizin Oluşumu: 8 Milyar yıl
Nihayet kronolojik skalada bizim güneş sistemimiz oluşmaya başlar. Güneşimiz daha eski yıldızların döküntülerinin birleşmesiyle 4,56 milyar yıl önce – kaba olarak büyük patlamadan 8-9 milyar yıl sonra- oluşmuş bir geç nesil yıldızdır.
Günümüz: 13.7 Milyar yıl
Günümüzün en iyi tahmin verilerine göre büyük patlamadan bu yana 13.73 ± 0.17 bilyon yıl geçmiştir. Evrenin genişlemesi hızlanınca süper kümeler evrenin tarihinde şekillenmiş en büyük yapılar olmuşlardır. Bu hızlanış daha fazla enflasyoner yapıların oluşmasını engellediği gibi yeni gravitasyonlara bağlı  yapıların oluşmasının da önüne geçmiştir.

EVRENİN NİHAİ KADERİ
İlk evrenle ilgili neler olduğuna dair tartışmalar sürerken evrenin kaderinin belirlenmesi için temel fizik kurallarında çok gelişmiş kavramlara ihtiyaç vardır. Aşağıda olabilecek bazı muhtemel durumlar yer almaktadır.
Büyük Donma: 1014 yıl veya daha fazlası
Eğer evren şimdiki gibi genişlemeye devam ederse en çok öngörülen senaryo bu olacaktır. 1014 yıl veya daha az bir süreçte var olan yıldızlar yanacak ve evren karanlıklaşacaktır. Bu süreci takip eden dönemlerde galaksiler uzaya yıldız kalıntıları gibi kaçarcasına buharlaşacak ve Hawking radyasyonundan kara delikler de buharlaşacaktır. Bazı büyük birleşik teorilerine göre 1034 yıl sonra yıldız proton bozulması, yıldız kalıntıları ve gazları lepton (pozitron ve elektron gibi ) ve fotonlara dönüştürecektir. Bu durumda evren molekül yağmuru ve düşük enerjili radyasyon içerek yüksek entropiye ulaşacaktır. Bu da termodinamik eşitlik olarak bilinir.
Büyük Çatırtı (Big Crunch): günümüzden 100+ milyar yıl sonra
Eğer evrendeki karanlık enerji yoğunluğu negatifse veya evren kapalı ise, evrenin genişlemesi tersine etki yapacak ve evren sıcak yoğun bir duruma geçecektir. Büyük  çatırtı teoremi sallantıda bir evren sunmasa da bu dairesel model gibi sallantılı evrene gerekli bir elementtir. Gözlemler bu modelin doğru olmadığını ve genişlemenin devam edeceğini ya da artacağını öngörürler.
Büyük Sökülme (Big Rip): günümüzden +20 milyar yıl sonra
Bu senaryo sadece karanlık enerji yoğunluğu zaman çizelgesinin çok üzerinde artarsa olabilir. Bu karanlık enerjinin adı fantom enerjisidir ve başka birine benzemez. Bu duruma göre evrenin genişlemesi herhangi bir limite bağlı olmaksızın devam edecektir. Galaksiler, kümeler gibi yer çekimine bağlı sistemler alt üst olacaktır. Hatta bu genişleme öyle hızlı olacaktır ki molekül ve atomları bir arada tutan elektromanyetik kuvvetleri yenebilecektir. Sonuç olarak atomik nüklei bitecek ve bizim bildiğimiz evren tekil bir yerçekimine sahip olacaktır. Bu arada evrenin genişlemesi sonsuza ulaşacağından kompozit nesneleri bir arada tutan güçler ne kadar güçlü olursa olsun bu genişlemeyle yenilecek ve her şey yerle bir olacaktır.
Yarıkararlı Vakum Olayı
Eğer evrenimiz uzun yaşamlı bir yanlış vakumun içerisindeyse, evrenin küçük bir parçasın düşük enerjiye doğru bir tünel oluşturması muhtemeldir. Eğer bu olursa bütün yapılar aniden yıkılacak ve genişleme ışık hızına yakın hareket ederek uyarmadan yıkıma devam edecektir.
Evrenin Isı Ölümü: günümüzden 10150+ yıl sonra
Sıcak ölüm muhtemel evren bitişleri arasında görülen ve şimdiden 10150 yıl sonra olabileceği öngörülen, yaşamı desteklemek için serbest termodinamik enerjinin olmamasına dayanan bir sonuçtur. Bu durumda maksimum entropiye ulaşılmış demektir ( entropi, sıcak ölüm olarak bilinir ancak o sadece evreni öldürecek olan kuvvettir). Bu hipotez 1850′lerin doğadaki mekanik enerji kayıplarının ısıl incelenmesi ile termodinamiğin ilk iki yasasını bulan William Thomson (Lord Kelvin) tarafından çıkartılmıştır.
Atilla Alber
16.05.2011

Dr. Yüksel Karataş
Selçuk Bilir
İstanbul Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü
Kaynak: 1) Popüler Bilim (1998) 50, 25-30
2) Popüler Bilim (1998) 51, 25-31
Bir an için şöyle düşünelim: yaşadığımız İstanbul şehri Dünya’daki birçok şehirden bir tanesidir. Dünya ise 9 gezegenden biri olup, Güneş sistemimizin bir üyesidir. Güneş ise Galaksimizde, Orion kolunda Galaksi’mizin merkezinden yaklaşık olarak 27.000 ışık yılı uzakta milyarlarca yıldızdan sadece bir tanesidir. Buradan da anlaşıldığı gibi, insanoğlu yüzyıllardır düşünme etkinliğini kullanarak, bir takım kavramlar geliştirerek kendini deyim yerinde ise uçsuz bucaksız Evren’de, bir yere konumlandırma becerisini göstermiştir. İnsanoğlunun, Şekil 1′de gösterilen bu estetik konum zincirini gözlemlerden yola çıkarak elde edebilmesi epeyce güç olmuştur. Bizler, kendimizi Evrende bu şekilde konumlandırdık, Peki başka yıldızlardaki başka başka uygarlıklar kendilerini bu evrende bir yerlere konumlandırabildiler mi? Bunun kritiğini yazının ilerleyen kısımlarında bulabileceğiz.

Şekil 1. İçinde yaşadığımız İstanbul’un, galaksimizdeki konumu.
Şekil 1′deki konumu oluşturan insanoğlu, Galaksi’mizin merkezinde dolanan milyarlarca yıldızdan bir tanesi olan Güneş ve üzerinde yaşamın bulunduğu Dünya üzerinde, Güneş’ten ısı ve ışık alarak yaşamını sürdürebilmektedir. İçinde yaşadığımız gezegenimizde, etrafımıza baktığımızda yaşamlarının farklı aşamalarında insanların olduğunu görüyoruz: Yeni doğan bebekler, genç insanlar, yaşlı insanlar ve ölmüş insanlar. Gökyüzündeki yıldızlar da tıpkı insanlar gibi yaşamlarının farklı aşmalarında bulunmaktadırlar: Yeni doğan yıldızlar, genç yıldızlar, dev yıldızlar, süper dev yıldızlar, süpernovalar, ve bunların ölmüş biçimlerinin belirtileri olan beyaz cüceler, nötron yıldızları ve kara delikler.
Bize hayat veren Güneş, bu zincirde genç bir yıldızdır. Doğal olarak, evrim geçirerek bir sona gelecek, dolayısıyla da içinde yaşadığımız Dünya’yıda aynı sona götürecektir. Böyle bir süreç içersinde sürekli çoğalarak neslimizi devam ettirdiğimiz biz insanlara ne olacak, bir başka ifadeyle Güneş ve Dünya’mızın akibeti ne olacak? Başka yıldızlara gidebilecekmiyiz? Bu sorulara şu şekilde yanıt bulmaya çalışalım.
Güneş Nasıl Oluştu?
Alman filozofu Kant (1755)’a göre; başlangıçta dağınık olan maddenin ötekilere göre daha yoğun bulunduğu bölgelerde toplaşması sonucunda Güneş oluştu. Laplace (1796)’a göre, başlangıçta dağınık ve tek bir bulutsu yavaş bir şekilde büzülmekteydi. Giderek bu bulutsu daha hızlı dönmeye başladı. Hızlı dönmeyle yaratılan merkezkaç kuvvet, bu bulutsudan bazı parçaları koparıp, uzaklara attı. Kopan bu parçalar ise gezegenleri oluşturdu. Kant’la başlayan ve Laplace’ta şekillenen Güneş ve sisteminin oluşumu, sonraları daha ayrıntılı bir şekilde irdelenerek başka hallere çevrilmiştir.
Acaba Güneş’in oluşumu türbülans teorileriyle açıklanabilir mi?
Türbülans, farklı uzunluklarda bir arada olan girdaplardır. Dönen ve türbülans halinde olan gazın çökmesi ile Güneş oluştu. Daha sonra, gaz içersindeki küçük girdaplar dağılıma uğrayarak yoğun bölgeleri oluşturdu. Bu yoğun bölgelerin (yoğunlaşmış çekirdeklerin) gezegenleri oluşturduğu ileri sürülmüştür. Türbülansı hareket ettiren şey nedir? Halihazırda bu soru tatmin edici bir şekilde yanıtlanamamıştır. Sonuçta türbülans teorisi reddedilmiştir.
Yoksa Gelgit ve NebulaTeorileri mi?
Başka bir yıldız, ilkel Güneş’e yaklaştığında gelgit etkisi yaratarak Güneş’ten çok büyük ve çok sıcak materyal kopardı. Kopan bu büyük gaz parçaları soğuyarak ayrı ayrı parçalara yoğunlaştı ve gezegenleri oluşturdu. Halbuki, gelgit etkisi ile koparılan parçalar çok sıcak ise, bu parçalar genişler ve dağılıma uğrarlar ve gezegen oluşamaz. Bu nedenden dolayı, gelgit teorisinden vazgeçilmiştir.
Nebula Teorileri
İlkel Güneş nebula’sı, başlangıçta dağılıma uğramış yavaşça dönen bir gaz bulutu idi. Gaz bulutu tedrici bir şekilde kendi çekimi altında büzüldükçe, ekvatordaki merkezkaç kuvvetler bu yapıdan halkalı maddenin atılmasına neden oldu. Burada, tek başına merkezkaç kuvvet rol oynamış olsa idi, büzülen gaz, halkalar geliştirmekten ziyade yassılaşmış olurdu. Nebula Teorisi sonraları değiştirilmiştir. Yapılan hesaplar şunu göstermiştir; gezegenleri oluşturmak için sürekli bir disk formunda yeteri kadar madde atılmasına, Güneş sisteminin gözlenen açısal momentumu kafi gelmez. Bununla birlikte, dolanan partikül halkalarından itibaren gezegen ve uydu oluşumunu açıklamaya çalışmak çekici gelmektedir.
Galiba Yığışma Teorisi
Güneş sistemi’nin oluşumuna ait modern görüşe göre, başlangıçta civarındaki ortam ile bir basınç dengesini koruyan yavaşça dönen bir gaz bulutu vardı. Şekil 2′de de görüldüğü gibi nebula olarakta adlandırılan bu gaz bulutu on milyonlarca yıldır sıradan bir bulut olarak duruyordu. Belki de, spiral bir yoğunluk dalgasının geçişi ile sıkışma sonucunda, bu civarda büyük kütleli bir yıldız doğdu ve bu büyük kütleli yıldız bir süpernova patlaması geçirip öldü. Süpernova patlaması ile üretilen şok dalgaları sözünü ettiğimiz buluta çarparak çökmesine neden oldu. Böyle bir ivme ile bulut çökmeye ve dönmeye başladı. Bulut hızlı bir şekilde döndükçe manyetik kuvvet çizgileri ile sarıldı. Manyetik alan kuvvet çizgileri merkezdeki korun dönme hızını yavaşlatırken, en dış halkada kalan maddeyi daha hızlı döndürdü. Bu yüzden açısal momentumun çoğu, ilkel güneş nebulasının en dışındaki maddede kaldı. Yapılan hesaplar Güneş’in bugün gözlediğimizden çok daha hızlı bir şekilde dönmesi gerektiğini göstermektedir. Fakat, bugün Güneş 2 km/sn lik bir hız ile yavaş dönmektedir. Bunun nedeni de, Güneş’in ömrünün ilk bir kaç milyar yıl süresinde, rüzgarlar ile kütle kaybederek, açısal momentum kaybetmiş olmasındandır.

Şekil 2. Güneş böyle büyük bir buluttan oluştu.
Hızlı bir şekilde çöken bulut yavaşça dönen yoğun bir kor geliştirdi ve Güneş’i oluşturmak için ayrılarak, dönen bir gaz bulutu ile kuşatıldı. Bu gaz bulutu proto nebula (ilkel güneş bulutu) olarak adlandırılır (Şekil 3a). Bu ilkel Güneş bulutu pek çok toz partikülleri ile gaz atomlarını içermektedir. Dönen bu ilkel Güneş bulutundaki gaz ivmelenerek, bulut içersine düşmekten kurtuldu. İlkel Güneş’in başlangıçtaki büzülmesi sırasında, gaz o kadar sıcaktı ki (2000 oK), bu sıcaklık daha önce den mevcut olan toz grenlerini (zerrecikleri) eritmiş olmalıydı. İlkel Güneş’in dışarısındaki gaz soğudukça, yeni toz zerrecikleri çoğunluğu kar taneleri formunda yoğunlaştılar. İlk önce metalik ve erimeyen toz zerrecikleri oluştu. Sıcaklık düştükçe buharlaşabilen buzlu toz zerrecikleri oluştu. İlkel Güneş bulutundaki, katı toz partikülleri soğuyarak, ilkel Güneş’in ekvator düzlemindeki gazın bulunduğu son derece ince bir disk içersine doğru düştüler. Toz partikülleri, tek tek gaz atomların-dan daha ağır olmasına rağmen, toz bir disk içersine çöktükçe, gaz küçük bir direnç gösterdi. Soğuk tozdan ibaret ince disk çekimsel olarak kararsız kaldı. Toz zerrecikleri, basınç kuvvetleri tarafından engellenemediler ve daha yoğun bölgelere doğru düştüler. Sonuç olarak, toz zerrecikleri, etrafındaki toz grenleri ile etkileşerek küçük yığınlar şeklinde biçimlenmeye başladı. Toz greninin kendi çekimi, kendi basıncına üstün gelerek yığınlar oluştu. Bu yığınlar, bugünkü gezegenler arasında bulunan asteroidler şeklindedir. Bu yığınlar, planetesimaller olarak adlandırılmaktadır. Bugün gözlediğimiz asteroidler ve kuyruklu yıldızların çekirdekleri planetesimallerin kalıntılarıdır.

Şekil 3. İlkel güneş bulutundan itibaren ilkel güneş ve yığılma diski oluştu. Bu diskde toz zerrecikleri bulunmaktaydı. (a) Yığılma diskindeki toz zerrecikleri “planetismal” adı verilen yığınlar haline geldi ve kendi aralarında birleşerek gezegenleri oluşturdu.
Soğuk toz grenlerinin bir araya gelerek yığınlar oluşturması azda olsa bir muammadır. Bunun için şöyle bir senaryo düşünülmektedir: Bir olasılıkla, toz grenlerinde buz hakimdi ve bu toz grenleri tüy gibi yumuşak idiler. Böylelikle de kolaylıkla birbirleri ile birleştiler. Tıpkı kar tanelerinin bir kartopu şekline sıkıştırılmaları örneğinde olduğu gibi. Şekil 3b’de oluşmakta olan Güneş’in etrafında yörüngede dolanan Planetesimallerin biri, diğeriyle etkileştiler. Küçük kaya parçaları şeklinde olan bu Planetesimaller, büyük olanlarla çarpıştılar ve kırıldılar. Daha çok etkileşmeler meydana geldikçe kalıntılar bir araya toplanarak, katı kaya içersine sıkıştırıldılar. Sonunda bu yapılar, gezegen boyutlarına kadar geldiler. Planetesimallerin çoğu 100 milyon yıl içersinde, gezegen ve uydulara dönüştüler. Diğerleri büyük cisimler ile etkileşerek harcandılar. Oluşan gezegen, kalıntılarını kendi yörüngesinde topladı. Bugün için, Ay, Merkür ve Mars üzerindeki krater çalışmaları şunu göstermektedir; 4.5 milyar yıl önce krater oluşum hızında şimdiki ile karşılaştırıldığında bin kat bir artış vardı. Bu kraterler ancak, 100 km veya daha fazla çapa sahip asteroid boyutundaki planetesimallerin çarpmasıyle meydana gelmiş olabilir.
Bu arada genç Güneş parlamaya başladı. Güneş ışınları, etrafındaki toz örtüsüne nüfus ettikçe, enerji girişi oluşan gezegenlerin özelliklerini etkiledi. Güneş’in yakınında ısı çok yüksekti, ve buzları buharlaştırdı. Sadece erimeyen kaya benzeri ve metalik partiküller kalabildi. Bu yüzden Güneş’e yakın olan ve iç gezegenlerde yoğun kaya maddeleri oluştu. Bu gezegenler nispeten küçük kütleye sahip olduklarından çok fazla miktarda hidrojen ve helyum tutamadılar. Güneş sisteminin dış bölgelerinde, sıcaklıklar buzları eritemeyecek kadar düşüktü. Daha büyük kütleli gezegenler buralarda oluştular ve büyük kütlelerinden dolayı hidrojen ve helyumu tutabildiler. Bu suretle, en dıştaki dev gezegenler daha büyük kütleli fakat nispeten düşük yoğunluğa sahiptirler. Çoğunlukla hidrojen ve helyum’dan ibarettirler. Jüpiter ve Satürn sıvı metalik hidrojen korlarına sahiptirler, bu gezegenlerin merkezlerinde daha ağır elementler kaya benzeri bir çekirdek oluşturur. Hidrojen öyle bir basınç altındadır ki elektronlarını kaybetmiş ve bir metal gibi davranır. Hızlı dönmelerinin bir sonucu olarak, gezegenler çok kuvvetli manyetik alanlar üretirler. Bu manyetik alanlar, Jüpiter’in etrafındaki radyasyon kuşaklarındaki elektronları ivmelendirerek ve radyo emisyon patlamalarını harekete geçirerek kendilerini gösterirler. Dış gezegenlerin uyduları, buzlardan meydana gelen hafif elementleri tutabilmişlerdir.
Bu modern yığışma teorisine göre, çoğu gezegenler, ilkel Güneş’in etrafında yassılaşmış bir disk içersinde dolanan pek çok küçük cismin bir araya toplanarak yığılmasından oluştular. Bu teori gezegenlerin bir merkez etrafında ve kendi ekseni etrafındaki dönmelerini açıklamaktadır. Uranüs istisnadır. O zaman Uranüs, birkaç yada iki cismin birleşmesinden oluştu. Bu onun dönme ekseninin rastgele yönlenmesi ile sonuçlandı ve ekliptiğe olan 90 derecelik eğimini açıklayabildi.
Buraya kadar, ilkel Güneş ve gezgenlerin oluşumu açıklanmaya çalışıldı. Peki bu ilkel Güneş, Şekil 4′ te gösterilen anakol’a gelip parlamaya başlaması nasıl oldu.

Şekil 4. İlkel bir buluttan itibaren güneş ve iç gezegenlerin oluşumu.
Yaklaşık 4.5 milyar yıl önce, bir yumru süpernova patlaması ile uzaya atılan ağır elementler ile zenginleşen yıldızlararası gaz ve tozu kendine doğru çekti ve çekimsel olarak büzülmeye başladı. İçeriye doğru çöken trilyonlarca gazın ağırlığı altında kalan kor büzüldü. Kor, çekimsel ve kinetik enerjisini ısı enerjisine dönüştürdükce, sıcaklığını 30 oK den yaklaşık 180.000 oK e kadar artırdı. Bu aşamada üretilen kordaki ısı, çekimsel enerjiyi dengeleyerek dış tabakaların içeriye doğru çökmesini engelledi. Böylelikle, ilkel Güneş bir denge durumuna geldi. İlkel Güneş sürekli hareket halinde bulunan sıcak ve soğuk gaz kürecikleri halindeydi. Sıcak kordan çıkan ısı hızlı bir şekilde yüzeye doğru yükseldikçe, üst taraflardaki soğuk halde bulunan gaz sıcak madde ile yer değiştirerek merkeze doğru düştü. Bu şekilde ilkel Güneş’te, ilk defa enerji taşıma prosesi meydana geldi. Bu proses konveksiyon olarak bilinir. Konveksiyonun devreye girmesiyle korun basınç ve sıcaklığı düştü. Bununla birlikte, ısı kordan yüzeye doğru taşınmasıyla, en dış tabakalardaki soğuk ve büyük kütle, merkeze doğru düşerek koru sıkıştıdı ve yoğunluğunun artmasına, sıcaklığının da 4 milyon oK’e yükselmesine neden oldu. İşte bu sıcaklık, kordaki hidrojeni helyuma dönüştürerek nükleer reaksiyonları başlattı. Bu şekilde Güneş, yıldızlararası bulutun şok dalgaları ile sıkıştırılmasından itibaren oluşan ilkel Güneş bulutundan anakola 30 milyon yıl gibi bir süre içersinde gelip ışıma yapmaya başladı (Şekil 5)

Şekil 5. 1M Güneş kütlesi ile gösterilen güneşin 30 milyon yılda anakola gelerek parlamada bulunması.
Güneş’in anakoldaki ömrünü şu şekilde hesaplayabiliriz. Güneş’in yüzeyinden saniyede yayınlanan enerjisi,
Lo= 4 p R2 s T4
Bu bağıntıda, R: Güneş’in yarıçapı, T : Güneş’in etkin sıcaklığı, s : Stefan-Boltzman sabiti dir.
Lo = 4 x 3.14 x (700.000 km)2 x 7.56 x 10-15 x (5780)4 = 3.8 x 1033 erg/sn
Güneş’in korunda, hidrojen çekirdeklerinin, helyuma dönüşmesinden ileri gelen kütle eksilmesi 0.007 kadardır. Güneş’in koru, toplam kütlenin %10′unu içerir. O zaman Güneş’in toplam nükleer rezervi, c: ışığın hızı , M: Güneş’in kütlesi olmak üzere,
Eo = 0.007 x M x c2 = 0.007 x 0.1 x 2 1033 x (3 1010)2 = 1.26 x 1051 erg
T = (1.26 x 1051) / (3.8 x 1033) ~ 10 milyar yıl
Bu hesaba göre, Güneş’in ömrü 10 milyar yıldır. Yapılan hesaplar Güneş’in bugünkü yaşını 4.5 milyar yıl olarak vermektedir. Demek ki, Güneş’in geriye 5.5 milyar yıllık bir ömrü kalmaktadır. Güneş şimdi 4.5 milyar yıl yaşında , anakolda bulunmakta ve bize ışınım göndermektedir. Acaba bu ışınımın geldiği Güneş’in içersinde ne olup bitmekte buna bir bakalım.
Bugünkü Güneş
Güneş’in merkezinde, dört tane hidrojen çekirdeği, bir helyum çekirdeği oluşturmak için birleştikleri zaman aradaki kütle miktarı enerjiye dönüşür. Şekil 6′de gösterildiği gibi, helyum çekirdeği, dört tane hidrojen atomundan bir miktar daha az kütleye sahip olduğu için aradaki bu kütle farkı enerjiye dönüşür. İşte bu olaylar Güneş ışığının orijini olmaktadır.

Şekil 6. Güneş’in korunda dört hidrojen ataomunun birleşip bir helyum atomunun meydana gelmesine neden olan proton-proton nükleer reaksiyonu. Bu reaksiyon sonucunda Gama ışınları yayınlanır.
Güneş’in merkezinde sıcaklık 15 milyon oK, yoğunluk ise katı kurşunun yoğunluğunun 12 misli kadardır. Enerji, Güneş’in merkezinden dışarıya nasıl çıkar? Güneş’in yapısı bir dizi kabuk veya tabakalara göre tarif edilebilir (Şekil 7). Nükleer reaksiyonlarla, dört hidrojen atomu bir helyum atomunu oluşturduğunda kaybedilen kütlenin açığa çıkardığı fotonlar bildiğimiz Gamma ışınlarıdır. Bu Gamma ışını şeklindeki foton, Güneş’in korundan yüzeyine düz bir çizgide hareket etse idi Güneş’in yüzeyine 2.5 sn de gelirdi. Bizim gözümüze de 8.5 dakikada ulaşırdı. Gerçekte ortalama olarak foton, 10 milyon yılda Güneş’in korundan yüzeyine gelir. Bu fotonlar yolları üzerinde yüklü partiküller ile çarpıştıklarında enerji X ışınları şeklinde yayınlanır. Korda nükleer reaksiyonlar ile oluşan Gamma enerjisinin Güneş’in içersinden dışarıya doğru hareket etmeye başlaması X ışınları şeklinde ve herhangi bir doğrultuda ve rastgele muhtemelen geriye doğru yayınlanabilir. Foton sonuçta düzensiz zig-zag bir yol izler. Güneş’in radyasyon bölgesi 1 milyon km. ye kadar uzanmaktadır. Bu bölgenin dışında plazma soğumaya ve seyrelmeye başlar. Yoğunluk Güneş’in merkezinden yüzeyine olan uzaklığın yarısında suyun yoğunluğu ile eşit değerdedir. Radyosyon bölgesinin dış kenarında sıcaklık, 500.000 oK dir.

Şekil 7. Güneşin bugünkü iç yapısı.
Bu şartlar altında gaz atomlarının absorbladıkları enerji, atomların ısınmasına neden olur. Gaz atomları, konveksiyon bölgesi olarak bilinen kabuğun altında boşalan enerji ile kaynatılırlar. Alttan ısıtılan konveksiyon bölgesindeki materyal, tıpkı bir sobanın üzerindeki bir tavada bulunan bir su örneğine benzetilebilir. Sıcak materyal bu bölge içersinde yukarıya doğru yükselir, sonra enerji kaybetmiş olan ve foton yayınlayarak soğumuş olan yüzeydeki materyalle yer değiştirir. Konveksiyon bölgesinin üstü, Güneş’in görülebilir parlak yüzeyine tekabül eder. Fotosfer olarak isimlendirilen bu seyrek bölgenin sıcaklığı 5800 oK dir. Basıncı, Dünya atmosfer basıncının 1/6′sından daha düşüktür. Yoğunluk ise suyun yoğunluğunun milyonda birinden daha az bir değerdedir. Gördüğümüz ışık bu tabakadan gelir. Bu tabakaya bu nedenle Işık küre adı verilir. Bu tabaka 500 km kalınlığındadır. Güneş lekeleri bu bölgede gözlenir.
Enerji milyonlarca yıl zig-zag hareketi ile konveksiyon bölgesine gelir. 90 gün içersinde konveksiyon bölgesinin içersine taşınır. Daha sonra 150 milyon km. uzaklıktaki dünyaya 8.5 dakikada ulaşır. Fotosferin üzerindeki Güneş atmosferi seyrelmiş gaz halindedir. Fotosferin üzerinde 10.000 km ye kadar uzanan bir renk küre olarak bilinen kromosfer tabakası vardır. Kromosfer’in sıcaklığı 20.000oK’e varır. Kromosfer tam güneş tutulmaları sırasında görülebilir. Kromosfer’in üzerinde binlerce hatta milyonlarca km. ye uzanan, korona (Taç küre) olarak adlandırılan bir tabaka vardır. Güneş’in koru hidrojen yanması süresince 15 ila 20 milyon oK bir sıcaklığa sahip iken bu sıcaklık fotosferde 5780 oK’e kadar azalırken kromosferde 10.000 ila 20.000 oK’e kadar çıkar. Koronada ise bu değer 2 milyon oK’e kadar varır. Fotosferin tam altındaki konvektif bölgede, sürekli türbülans ve yükselen ve alçalan gaz kolonları son derece gürültülüdür. Neticede ses dalgaları şeklinde yaratılan enerji, kromosferdeki ve koronadaki yoğun ısının sebebidir.
Güneş’in Akibeti
Güneş gibi bir yıldızın ömründeki ilk durak ve en uzun yol anakoldur. Güneş bu anakolda 5.5 milyar daha kalacağa benziyor. Anakolda Güneş’in korunda, termonükleer reaksiyonlar sonucunda ortaya çıkan enerji o kadar yüksek olur ki oluşan iç basınç, korun çekimsel olarak büzülmesini dengeler ve Güneş uzun süre kararlı kalır.

Güneş’in korunda, hidrojenin helyuma dönüşmesi ile korda hidrojen miktarı azalır ve bir süre sonra içteki basınç artık çekim kuvvetine karşı koyamayarak, hızlı bir şekilde büzülmeye başlar. Korda hidrojenin azalıp helyum’un hakim olmaya başlaması ile, helyuma dönüşmemiş korun etrafındaki hidrojen dış tarafa doğru itilir. Kor halen çökmeye devam etmektedir. Güneş’in koru içeriye doğru çöktükçe, korun dış kısımlarında ince bir tabakada bulunan hidrojen, yeterli bir sıcaklığa (10 milyon oK) ulaşarak hidrojeni ateşler. Fakat, burada üretilen enerji çökmekte olan Güneş’i dengede tutamaz. Güneş’in bu ince tabakasında üretilen enerji bu sefer dış zarfa kinetik enerji vererek, Güneş’in genişlemesine neden olur. Bu durumda kor çökmeksini sürdürmekte, hidrojenin yandığı tabakanın üstündeki dış zarf genişlemektedir. Güneş bu durumda genişlerken (yarıçapını %75 arttırırken) yüzey sıcaklığını düşürür. Sonuçta Güneş, sabit bir ışıma gücüne sahip olur. Güneş’in bu durumdaki parlaklığı, bugünkünden iki kat daha parlak olur. Şekil 8′de gösterilen Hertzsprung-Russell (HR) diyagramındaki alt dev koluna ulaşır. Bu durumda Güneş’in yaşı 10.6 milyar yıldır.

Şekil 8. 1M Güneş kütlesine sahip güneşin akibetini (evrimsel hallerini) gösteren Hertsprung-Russel (HR) diyagramı.
Bu değişiklikler, Dünya’daki yaşamı nasıl etkileyebilir? Güneş’in parlaklığının artmasıyla ilk etki, okyanusların yoğun bir şekilde buharlaşması olacak. Bu buharlaşma atmosfer tarafından tutularak sera etkisi ile yoğunluk artacak. Bu durum, bugünkü Venüs gezegenindeki şartlara benzeyecek. Güneş’in morötesinde yayınladığı radyosyonu, atmosferde bulunan su moleküllerini parçalayarak, hidrojenin uzaya kaçmasına neden olacak.
Halen Güneş’in koru çökmekte ve dış zarf genişlemektedir. Güneş Hetzsprung-Russell (HR) diyagramında kırmızı dev kolunun en üst noktasına gelirken, manzara şu şekildedir: Güneş çapını 0.5 A.B (1 A.B = 150.000.000 km) artırarak, yüzey sıcaklığı 3500 oK olan gökyüzünde M spektrel tipinde bir dev yıldız olarak parlayacaktır. Güneş’in bu M spektel tipinden dev haline Dünya’dan bakıldığında bugünkü halinden 100 kat daha büyük görülecektir. Bu manzara Şekil 9′da gösterilmiştir.

Şekil 9. Güneşin bugünkü boyutu ile Şekil 8′deki diyagramda kırmızı dev kolundaki hali olan evrimleşmiş güneşin karşılaştırılması.
Güneş kırmızı dev kolunun en üst kısmına geldiğinde, Güneş’in koru 100 milyon oK e ulaşır. Ve korda hakim olan helyum bir anda parlar. Bu olay helyum parlaması (flash) olarak adlandırılır. Güneş, bugünkü parlaklığının 1000 katı kadar bir parlaklığa ulaşır.
Kordaki helyum parlamasıyla helyum düzenli bir şekilde yanmaz. Bu olayın neticesinde, Güneş’in iç yapısında büyük ölçüde değişimler meydana gelir. Helyum parlaması ile Güneş’in koru genişlemeye ve Güneş’in dış zarfı küçülmeye başlar. Helyum parlaması Güneş’in iç yapısı ile ilgilidir. Bu olay gözlemlerle doğrudan gözlenemez. Kor halen genişlemekte, dış zarf büzülmektedir. Güneş bu şekilde yarıçapını küçültüp, yüzey sıcaklığını artırarak HR diyagramında kırmızı dev koluna paralel bir şekilde inerek yığılma yeri olarak bilinen yere gelir. Gökyüzünde bugün için gözlediğimiz birer K devi olan Aldebaran ve Arcturus yıldızları HR diyagramının bu bölgesinde bulunur. Burada, belirli bir süre sonra helyum düzenli bir şekilde yanmaya başlar. Güneş’in korunda helyumun yanması ile hangi elementler meydana gelir?

Güneş’in korunda helyum, 100 milyon oK sıcaklığında yanarak karbon elementine dönüşür. Bu aşama 3a reaksiyonları olarak adlandırılır. Güneş’in korunda bulunan 3 tane helyum atomu birleşerek karbon atomunu oluşturur. Zaman ile Güneş’in korunda karbon hakim olmaya başlar, helyum ise korun dış tarflarına doğru itilir. Bu manzara Şekil 10′da canlandırılmıştır. En içte karbondan ibaret bir kor ve etrafında iki tane kabuk. İçteki kabukta helyum, dıştaki kabukta ise hidrojen yanmaktadır. Güneş’in korunda karbon hakim olmaya başladıkça nükleer reaksiyonlar çekim kuvvetini dengeleyemeyerek Güneş’in koru ve etrafındaki tabakaları ile çökerken, dış tabakalarda bulunan helyum ve hidrojen çekim etkisiyle yanmaya başlar. Çift kabukta bu şekilde yanmayla Güneş’in dış zarfları genişler buna karşın Güneş’in korunda yeterli enerji üretilemediğinden Güneş’in koru çöker.

Şekil 10. Güneş’in evriminin son aşamalarında merkezde karbon ve korun etrafında çift kabuklu helyum ve hidrojenin yandığı durum.
Bu durumda Güneş, Şekil 8′de Hertzprung-Russell diyagramında asimptotik dev kolu boyunca hareket ederek ışıma gücünü artırarak şekilde görülen en üst noktaya gelir. Bu aşamada Güneş’in, Dünya’nın yörüngesine kadar şişmesi bekleniyor. Dünya’nın yörüngesi, bu şişmiş zarfın içersine girdiğinde gazlarla sürtünerek yörüngesel enerjisini kaybedecek ve iç tarafa doğru spiral çizerek yutulacak. Isı, Mars gezegeninde ise bahar şartlarını başlatacak.
Asimptotik dev kolunda, Güneş parlamaya başladığı zaman zarfı kararsız kalır ve puls (titreşim) yapmaya başlar. Bu aşamada Güneş artık gökyüzünde uzun peryotlu değişken Mira tipi bir yıldızdır. Mira tipi değişken yıldızların spektrumları incelendiğinde, bu tip yıldızların şiddetli pulsasyon (titreşim) mekanizması ile şok dalgaları ürettikleri görülmüştür. Asimptotik dev kolunda, Güneş, çok yüksek bir hızda kütle kaybeder. Burada Güneş’te üretilen şok dalgaları, Güneş’in yüzeyinden gazı yıldızlararası ortama atar. Gazın bir kısmı toz olarak isimlendirilen birbirlerine gevşek şekilde bağlanmış katı toz zerrecikleri haline yoğunlaşır. Güneş’ten gelen radyasyon tozu iter. Toz da saniyede onlarca kilometreye varan bir hız ile gazı sürükler. Sonuç olarak Güneş, yılda 10-5 güneş kütlesi gibi bir miktarı, rüzgar ile yıldızlararası ortama atar.

Dev kolu ile asimtotik dev kolu arasında Güneş, kütlesinin yarısını kaybeder. Güneş’in kütle kaybetmesi, Dünyanın kurtuluşu olabilir. Güneş’in çekimi azaldıkça, dünyanın yörüngesi yavaş bir şekilde büyür ve genişleyen Güneş bize ulaşamayabilir. Asimtotik dev kolunda evrimleşen Güneş’in ışıma gücünün çok büyük olması, Neptün gezegeninin ötesinde bulunan kuyruklu yıldızların çoğunu eritebilir.
Güneş’in etrafındaki tabakalar Güneş’ten ayrıldıkça, Güneş’in evrimi süresince oluşan helyum, nitrojen, karbon, ve başka elementler bu kabukla yıldızlararası ortama atılır. Atılan bu elementler yıldızlararası gazın büyük ölçekte zenginleşmesine yardımcı olur ve buralarda yeni yıldızlar oluşur.

Şekil 11. Güneş ve Dünya’nın akibeti. Güneş en sonunda bir beyaz cüceye dömnüşecek. Dünya ise soğuk ve donuk bir gezegen olarak kalacak. Beyaz cücenin etrafında ise gezegenimsi bir bulutsu oluşacak.
Güneş asimtotik dev kolunun en üst noktasına vardığında, Güneş’in etrafında artık yaygın bir bulut vardır. Yaygın bulut zaman ile geçirgen bir hale gelerek merkezde Güneş’in beyaz cüce olmuş koru ortaya çıkar. Dünya ise beyaz cücenin etrafında Şekil 11′de görüldüğü gibi soğuk ve ölmüş bir gezegen olarak kalacaktır. Beyaz cücenin etrafındaki yaygın bulut gezegenimsi bulutsu olarak adlandırılır. Böyle bir gezegenimsi bulutsuya örnek “Helix Bulutsusu“, Şekil 12′de gösterilmiştir. Gezegenimsi bulutsunun merkezindeki beyaz cücenin, iç kısımda karbon-oksijen, bunun etrafında helyum yanan kabuk, onun etrafında da hidrojen yanan kabuk bulunur.

Şekil 12. Güneş’in akibeti bugün gökyüzünde gözlediğimiz Helix bulutsusu gibi bir gezegenimsi nebula ile sonuçlanıcak. Fotoğraf Anglo- Avustralya teleskobu ile alınmıştır.
Hidrojen yanan kabukta üretilen radyasyon, yaygın ve geçirgen hale gelmiş buluta etkide bulunarak kuvvetli bir Güneş rüzgarı oluşturur. Hızlı rüzgar, Güneş korunun etrafındaki yaygın bulutu sıkıştırarak, daha uzağa sürükler. Bu esnada beyaz cücenin yüzey sıcaklığı 30.000 oK’e ulaştığında, yeteri kadar ultraviyole ışığı üreterek etrafındaki bulutu iyonlaştırır ve bulutsuyu parlatır. Bu bulut 50.000 yıl daha parlayarak gözden kaybolacak. Peki beyaz cüceye ne olacak?
Güneş’in en son hali olan beyaz cüce, Dünya boyutlarında Güneş’in kütlesinin yarısına sahip olan böyle bir yapı, santimetre kübünde binlerce tonluk bir yoğunluğa sahiptir. Zaman ile bu beyaz cüce, soğuyarak iyice gözden kaybolacaktır. Fakat bu soğuma, milyarlarca yıl sürecektir. Ve beyaz cücenin en son hali siyah cüce olacak ve çevresine çok az bir ışınım verecektir.
Uzayda Yaşam var mı?
İnsanoğlu Güneş ve Dünya’nın akibetini öngörmüş olsa gerek, milattan önceki yüzyıllarda, şair ve filiozof Lucretius, Evrenin başka kısımlarında başka dünyalarda farklı hayvan ve insan ırklarının olması gerektiğini vurgulamıştır.
1600′lü yıllarda Giordona Bruno’nun yakılarak öldürülmesinde, Evrende sayısız dünyaların bulunması olasılığı üzerinde yazılar yazmasının etkisi olmuş olabilir. 19. yüzyılda Güneş sistemindeki diğer gezegenlerde, canlı yaratıkların barınabileceğine dair yaygın inanışlar belirmeye başladı. Büyük matematikçi Gauss 1820 yılında, Dünya üzerindeki zeki uygarlık olarak bizler dünya üzerinde dev boyutta geometrik şekiller oluşturursak, bizim dışımızdaki uygarlıklar bu şekilleri görüp varlığımızdan haberdar olurlar şeklinde bir teklif ortaya atmıştır. Gauss’un düşüncesi, Sibiryada buğdaydan ibaret dev bir üçgen oluştumak ve bu üçgenin etrafına birer çam dikmek şeklinde idi. Bu da Dünya’daki insanoğlunun Pisagor teoremini anlayabilecek kadar zeki olduğunu gösterecekti. Fakat Gauss’un bu projesi desteklenmedi.
Mars gezegeni ile ilgili ilk resimler elde edildiğinde, astronomlar resimlerde görülen Mars yüzeyindeki kanalların bu kırmızı gezegende yaşayan ileri uygarlık tarafından yapılabileceği üzerinde durdular. Daha sonra ayrıntılı gözlemlerin elde edilmesiyle, bu kanalların optik yanılgılar olduğu ortaya çıktı. Buna rağmen uzun bir süre Mars gezegeninde zeki bir uygarlığın bulunduğuna dair bir düşünce halkın kafasında çok güçlü bir etki yarattı. Aletler ve uzay teknolojisi geliştikçe, Mars üzerindeki şartların bizim için uygun olmadığı görüldü.
1976 yılında iki Viking uydusu, Mars gezegeninin yüzeyine gelişmiş iki tane sonda indirdi. Bu çalışmalar ile, bilim kurgucuların üzerinde durdukları Merihliler’e ait bir iz bulamadılar. Son 30 yıl içersinde uzaya gönderilen uydular ile Güneş sistemimiz araştırıldı ve Güneş’in etrafında dolanan gezegenler ile bunların uyduları üzerinde yaşam biçimlerinin gelişmesine uygun ortamların bulunmadığı gösterildi.
1972 ve 1973 yıllarında NASA, dış Güneş sistemini araştırmak için Pioneer 10 ve Pioneer 11 adlı iki uyduyu uzaya fırlattı. Pioneer 10 güneş sistemini terkedip, yıldızlararası uzaya doğru yolculuğuna devam edecek ilk insan yapımı bir uydudur. Pioneer 10′un içersine üzerine insan şekilleri yerleştirilmiş altın elementinden yapılmış bir levha monte edildi. Pioneer 10 uzay aracı, 1983′te Güneş sistemini terk edip yıldızlara doğru yolculuğuna başladı. Böylelikle, Evrende akıllı uygarlıklar bu uyduyu tespit edecekler ve bizimle iletişim kurabileceklerdir.
1977 yılında yine bu amaçla, Voyager adlı iki uzay uydusu daha fırlatıldı. Uydunun içersine ses ve görüntü kayıtları ile bu kayıtları çalabilmek ve görüntüleyebilmek için ise seramik bir pikap ve iğnesi yerleştirildi. Kayıtlar ile pikap iğnesi bir alüminyum kutu içersine yerleştirilerek korundu. Kayıt 116 görüntü içermektedir. Bu kayıtlara yeryüzünde konuşulan 55 lisanda merhaba ifadesinin yanı sıra Dünya’daki pek çok kültür ve müzik parçaları, Taj Mahal, Çin seddi gibi şahaserler de dahil edilmiştir.
Güneş’e en yakın yıldız bize o kadar uzaktır ki, bu yıldızın ışığı bize 4 ışık yılı gibi bir sürede gelir. Bu kadar büyük uzaklıklarda, yıldızların etrafındaki herhangi bir gezegenin gözlenmesi zordur. Yıldızın etrafında gezegen olsa bile, yıldızın ışığı gezegenden yansıyan ışığın görülmesine engel olur. Bu nedenden dolayı, gezegenlerin orada olduğuna dair doğrudan bir gözlemsel delil elde edemeyiz.Son yıllarda, yıldızların etrafında gezegenlerin varlığına dair dolaylı bir çok gözlem yapılmıştır. Bizden 50 ışık yılı uzakta Pictor takımyıldızında, genç A spektrel tipinden bir yıldızın etrafında toz ve katı partiküllerinden ibaret bir disk bulunmuştur. Güneş sistemimizin de böyle bir disk yapıdan oluştuğuna inanılmaktadır. Bu yıldızın etrafındaki bu disk yapı, bir süre sonra gezegenlere dönüşebilir. 1600 ışık yılı uzaklıktaki PSR 1257+12 adlı pulsarın etrafında en az 3 gezegenin dolandığına dair dolaylı yollardan elde edilen gözlem var.

Şekil 13. Etrafında gezegen bulunduğu düşünülen 51 Pegasi yıldızı.
1995 yılı içersinde, astronomlar bizden 40 ışık yılı uzaklıktaki G2 spektrel tipinden 51 Pegasi yıldızının (Şekil 13) radyal hız değişimlerine, bu yıldızın etrafında dolanan bir gezegenin etkide bulunduğunu çıkardılar. Bu gezegenin kütlesinin, Dünya’nın kütlesinin en az 150 katı kadar olacağını gösterdiler. Şekil 14′den da görüldüğü gibi Evrende, etrafında gezegen bulunan 3 tane yıldız bulunmaktadır. Bu umut verici gözlemler ile astronomlar yıldızların etrafında önemli sayıda gezegenlerin bulunacağı konusunda hala iyimserdirler.

Şekil 14.  Etrafında gezegen bulunan yıldız sistemlerinin karşılaştırılması.
Kendi Güneş sistemimizdeki Dünya dışındaki gezegenlerden biliyoruz ki, sadece bir gezegenin varlığı bile üzerinde canlı organizmaların oluşacağı anlamına gelmez. Dünya dışında yaşamın varlığı konusunda araştırma yapmak için insanoğlunun önünde iki olasılık durmaktadır. Birinci olasılık, yıldızlararası yolculuk, diğeri ise uzaya radyo veya televizyon mesajları gönderip almak. Yıldızlar bizden çok uzakta. sistemimizdeki dış gezegenleri araştırmış olan Voyager uzay uydusu sonunda Güneş sistemimizden ayrılacak ve yıldızlararasında yoluna devam edecek. Projedeki bilim adamları, Voyager’in 100.000 yılda en yakın yıldıza ulaşabileceğini hesaplamışlar. En yakın yıldızın etrafında da yaşamın olup olmadığını kimse bilmiyor. En yakın yıldıza Voyager uzay uydusundan daha çabuk varılabilir mi? NASA’da Dünya dışı yaşamı araştırma programı SETI’nin başkanı, Bernard Oliver, 10 ışık yılı uzakta bir yıldıza yolculuğun mükemmel olarak hazırlanmış bir uzay gemisi ile enerji tüketmeden ancak 20 yılda gidilebileceğini söylüyor. Bu türden bir yolculuk için gereken enerji, Dünya’nın 500.000 yıllık toplam enerji tüketimine karşılık gelmektedir. Bu iş de bir süreliğine zor görünmektedir.
O zaman en iyi çözüm, Dünya üzerindeki aletlerle uzaya bir mesaj gönderip almaktır. Yıldızlararası uzaklıklarda en etkin haberleşme ortamı radyo dalgalarıdır. Bizim yada başka uygarlığın gönderebileceği farklı türden dalgaboyları arasında mikrodalgalar olarak da isimlendirilen radyo dalgaları bir takım mesajları taşımada en etkin dalgalardır. Bu dalgaboyları uzay ile dünya atmosferinin haberleşmede en az etkilendiği geniş bir kanaldır. Bununla birlikte, uzayda ileri teknolojiye sahip uygarlıklar olsa ve en etkin dalgaboylarını kullansalar bile, yıldızlararası iletişimi kurmadan önce çözülecek pek çok problemler vardır. Bu alanda çalışan bilimadamları radyo sinyalleri ile başka uygarlıkları araştırmanın, kocaman bir saman yığınında bir iğneyi aramaya benzetmektedirler. Şekil 15′den de görüldüğü gibi 1 ila 10 gigahertz arasındaki radyo sinyalleri yıldızlararası iletişimde en iyi bölgedir. Kozmik uzaklıklarda, iletişim kurulacaksa seçilecek kanal mümkün olduğu kadar gürültüden bağımsız olmalı. Bu nedenden spektrumunun radyo bölgesi en etkin yerdir.

Şekil 15. Elektromanyetik spektrum ile bu spektrumun radyo bölgesinin dünya atmosferindeki U şekilli geçirgenliği görülmektedir. Radyo mesajları bu bölgeden gönderilmektedir.
Küçük frekanslarda, Dünya’nın iyonosferi radyo dalgalarını uzaya geri yansıtır. Yüksek frekanslarda su buharı ve oksijen gibi moleküller uzaydan mikro dalgaları absorblar (yutarlar) ve atmosferimiz böyle radyasyonu geçirmez. Dünya atmosferinin etkisi, Şekil 15′de girintili çıkıntılı eğri olarak gösterilmiştir. Şekil 15′in merkezine doğru U biçimindeki bölge ile SETI programındaki bilim adamları, çok ilgilenmektedir. Bu bölgede hem galaksimiz hemde atmosferimiz gürültüsüzdür. Bu bölge, mesajları gönderme ve araştırma için en uygun bölgedir. Gürültünün en düşük olduğu bölgede, soğuk nötral hidrojenin yayınlandığı ve radyosyonu absorbladığı özel radyo frekansı olan 1.420 gigahertz (21cm) frekans, Evrende en yaygın olan hidrojenin frekansıdır. Bu frekansın Evrende diğer uygarlıklar tarafından da kolaylıkla tespit edilebileceği düşünülmektedir. Şekilde Hidrojen çizgisinin yanında OH çizgisi de gösterilmiştir. Bu çizginin dalgaboyu 18cm (yani 1.665 gigahertz) dir. Bilimadamları H ve OH elementlerinin birleşerek su oluşturabileceğini ortaya çıkarmışlardır. Bu da, Dünya’da yaşam için gerekli bir maddedir. H ve OH çizgisi arasındaki bu bölge su deliği olarak adlandırılır.
1960′lı yıllarda SETI projesinde çalışmış olan Frank Drake, Galaksimiz içersinde bizimle haberleşme kurabilecek ileri uygarlıkların sayısını şu şekilde ifade etmiştir.
N = R x Fp x Ne x FL x Fi x Fc x L
R   : Galaksimiz’de yıldızların sayısı.
Fp : Bir gezegen sistemine sahip bu yıldızların oranı.
Ne : Yaşam için ekolojik olarak uygun olan gezegenlerin sayısı.
FL : Yaşamın moleküler bileşiklerden itibaren meydana geldiği gezegenlerin sayısı.
Fi  : Zeki yaşam biçimlerinin (uygarlıkların) evrimleştiği gezegenlerin sayısı.
Fc : Yıldızlararası haberleşmeyi yapabilen ileri uygarlıkların oranı.
L   : Haberleşme sistemine sahip ileri uygarlığın ortalama ömrü.
Galaksimiz’de 400 milyar yıldız’ın bulunduğu tahmin edilmektedir. Bu yıldızlardan çok azı büyük kütleli ve kısa ömürlü yıldızlardır. Bu yıldızların büyük çoğunluğu, Güneş benzeri yıldızlar olup yaklaşık 10 milyar yıl kadar ışınım yapabileceklerdir.
Drake tarafından yukarıda ifade edilen bağıntıdaki parametreler için şöyle bir yaklaşımda bulunarak, Galaksimizde bizimle haberleşme kurabilecek ileri bir uygarlığın bulunma olasılığını hesaplamaya çalışalım:
Etrafında gezegen sistemlerine sahip olan yıldızların sayısını (Fp), 1/3 olarak alırsak, Galaksimiz’de yıldızların etrafında bulunması gereken toplam gezegen sayısı, R x Fp = 130 milyar olur. Eğer her yıldızın etrafında 10 gezegen bulunacağı kabul edilseydi o zaman bu sayı daha da artardı.
Evren’de yıldızların etrafında yaşam için uygun olabilecek bazı gezegenler vardır. Bu düşünceden hareket edilip, Ne = 2 olarak seçilirse, Galaksimiz’de yaşam için uygun olan gezegenlerin sayısı
R x Fp x Ne = 3×1011 (300 milyar ) olmalıdır.
FL = 1/3 olarak kabul edilirse, Galaksimizde yaşam şartlarının bulunduğu gezegen sayısı R x Fp x Ne x FL = 1x 1011 (100 milyar) olur.
Fi, Fc oranlarının seçimleri çok zordur. Bu seçim, Evrende hem çok zeki uygarlıkların bulunmasını hem de bu zeki uygarlığın haberleşme sistemlerine sahip olmasını gerektirmektedir. Yaşamın oluştuğu gezegenlerin sadece %1′inin teknolojik bir uygarlığa sahip olabileceği düşünülüp, Fi x Fc = 1/100 alınırsa, teknik olarak ileri uygarlıklara sahip gezegenlerin sayısı,
R x Fp x Ne x FL x Fi x Fc = 1×109 (1 milyar) olur.
Teknolojik olarak ileri haberleşme ağına sahip bir uygarlığın ayakta kalması yani bir şekilde kendilerini yok etmemesi düşünülüp, L = 1/100 kabul edilirse ,
N = R x Fp x Ne x FL x Fi x Fc x L = 107 (10 milyon) hesap edilir. Bir başka ifadeyle, Galaksimiz’de bugüne kadar ayakta kalabilmiş uygarlıkların sayısı 10 milyon tanedir.
Bu on milyon tane uygarlığa ulaşabilme düşüncesiyle, 1974 yılında Porto Rico’daki Arecibo Radyo Teleskobu’ndan 25.000 ışık yılı uzaklıkta Herkül takım yıldızındaki M13 küresel kümesi doğrultusunda uzaya 2.38 gigahertz frekansında bir radyo mesajı gönderildi. Gönderilen mesaj, kendi uygarlığımız boyunca uzaya gönderilen en güçlü bir radyo sinyali olup, gücü 3 trilyon watt değerindeydi. Gönderilen radyo mesajı, bizden 25.000 ışık yılı uzaklığındaki M13 kümesi doğrultusunda şayet yıldızların etrafında haberleşme yeteneğini geliştirmiş ileri uygarlıklar varsa, zamanımızdan 25.000 yıl sonra bu radyo mesajını tespit edebilecekler. Bu mesajı alacak olan uygarlık veya uygarlıklar, o an için Güneş’i Galaksimiz’deki en parlak radyo kaynağı olarak görmüş olacaklar. Bu mesaj, 0 ve 1 rakamlarından ibaret olan ikili kod şeklinde tasarlanmıştır. Gönderilen bu mesaj, 23 sütun ve 73 satırdan oluşan 1679 karakterden ibaret bir bilgi paketi olarak 169 saniyede gönderildi. Şekil 16′da da gösterilen bu mesajın anlamını şu şekilde açıklayabiliriz:

En üstteki satır, 1 ila 10 arasındaki rakamların ikili sistemdeki kodlarını gösterir. Sonraki satır; 1, 6, 7, 8 ve 15 numaralı sayıları içerir. Bu sayılar, Dünya’da yaşamın var olması için gerekli olan temel elementlerin atom numaralarını (proton sayılarını) gösterir. Söz konusu atomlar, sırasıyla hidrojen, karbon, nitrojen, oksijen ve potasyumdur. Bundan sonraki dört satır, bu atomların oluşturdukları farklı molekül yapılarını gösterir. Bunlar da, DNA molekülünü oluşturan şekerler, fosfatlar gibi temel yapı taşlarıdır. Yuvarlak spiral şekil, DNA’nın yapısını göstermektedir. Bu DNA’nın ortasında yer alan yapı ise, yaklaşık 4 milyon tane DNA’dan ibaret tek bir insan kromozomunu simgelemektedir. Bu yapının hemen altında insan figürü görülmektedir. Bu insan figürünün sol tarafında, Dünya’da yaşayan insan sayısı, sağ tarafta ise gönderilen radyo mesajının dalgaboyu uzunluğu yer almaktadır. Bundan sonraki satırda, Güneş sisteminin şematik bir durumu görülmekte, Güneş’ten sonraki yukarı doğru yönlenmiş üçüncü gezegenin Dünya olduğu ve bu gezgenden radyo mesajının gönderildiği vurgulanmaktadır. Şekil 16′ın en altında, bir noktaya odaklanmış radyo teleskobun bir gösterimi ve bunun altında ise radyo teleskobun çapını gösteren sayısal bir ifade yer almaktadır.

Şekil 16. Arecibo radyo teleskonundan 2.38 Gigahertz frekansında gönderilen radyo mesajının 1 ve 0 lardan oluşan ikili sistemdeki kodlanışı.
Gerçekten de, uzayda bizden başka uygarlıklar var mı? Drake bağıntısından elde edilen olasılık hesabına göre en azından 10 milyon tane uygarlığın olabileceği ifade edilmektedir. Durum böyle ise, bu canlıların şekli şimali nasıl bize mi benziyorlar, yoksa Steven Spielberg’in E.T filmindeki bir yaratık şeklinde midirler? Bilemiyoruz! Şu bir gerçek ki, insanoğlu bilinemeyen ve ulaşılamayan şeyleri, kafasında sorgulamakta onları bilgisayarlarda simülasyon (görüntüleme) teknikleri içersinde işleyerek, değiştirip dönüşüme uğratmakta bitmez tükenmez bir çaba içersindedir.
Ya UFO (Tanımlanamayan uçan cisimler) lara ne demeli. Acaba Drake bağıntısından çıkan olasılık hesabının sonucuna göre bu uygarlıklar ışık hızını kat kat aşarak bize kadar ulaştılar mı? Dünya’da UFO gördüklerini ifade eden insanlar var. UFO konusunda epeyce söylence halen oluşmakta . Fakat yukarıdaki yazımızda da gösterdiğimiz gibi, Dünya’da pek çok amaçlı optik, kızılötesi, morötesi, radyo teleskoplar ile Hubble uzay teleskobunun yanısıra Dünya’nın etrafındaki pek çok amaçlı uydular uzayı bilimsel olarak taramaktadır. Bugüne kadar da UFO olayını doğrulayacak bir gözlemsel delil bu teleskoplarca tespit edilememiştir. Eğer bunlar bize kadar ulaşmış iseler, ileri bir teknolojiye sahip olduklarını bu da bunların akıllı olduklarını gösterir. Bu sebepten de bizimle görüşmeleri gerekir. Fakat böyle bir görüşme de yok. O zaman UFO olayı tamamiyle söylenceden ibaret. Bu bağlamda Pioneer 10, Güneş sistemini terk etmiş olup yıldızlara doğru yolculuğuna devam etmekte ve başka uygarlıklar tarafından tespit edilmeyi bekleyen biz dünyalıların gerçek bir UFO’su dur.
i
Rate This

Büyük Patlama Kronolojisi, uyumlu koordinatların (en:Comoving coordinates) kozmolojik zaman katsayılarını kullanarak, genel olarak kabul gören Big Bang (Büyük Patlama) teorisine göre gerçekleşmiş olan olayları anlatır.
Yapılan gözlemler, bilindiği kadarıyla evrenin, bundan yaklaşık 13,7 milyar yıl önce başladığını göstermektedir. Bu zamandan beri, evrenin gelişimi 3 aşamadan geçmiştir. Evrenin “en erken” dönemi, ki hala tam olarak anlaşılamamıştır, parçaçıkların, günümüzde parçacık hızlandırıcıların kazandıracağı enerjiden bile daha fazla enerjiye sahip olduğu zamandır. Bu nedenle, bu dönemin basit özellikleri büyük patlama teorisi kapsamında anlaşılmaya çalışılsa da, detaylar büyük oranda varsayımlara dayanır.

Bu dönemi takip eden “erken” dönemde, evrenin gelişimi parçacık fiziğine göre ilerlemiştir. Bu ilk proton, elektron ve nötronların oluştuğu, böylece çekirdeğin meydana geldiği ve sonunda atomların oluştuğu zamandır. Saf hidrojenin oluşmasıyla, kozmik mikrodalga zemini (kozmik mikrodalga arkaplan ışıması) yayılmaya başlamıştır. Böylece madde bir araya gelerek ilk yıldızları ve sonunda galaksileri, yıldızsı gökcisimlerini, takım galaksileri ve süpertakımları oluşturdu. Evrenin nihai kaderi hakkında birçok alternatif teori bulunmaktadır.

Konu başlıkları
•    1 Evren (En Erken Dönem)
o    1.1 Planck Dönemi
o    1.2 Büyük Birleşme Dönemi
o    1.3 Elektro-Zayıf Dönemi
    1.3.1 Enflasyon Dönemi
    1.3.2 Yeniden Isınma
    1.3.3 Baryogenez
•    2 Evren (Erken Dönem)
o    2.1 Süpersimetrinin Kırılması
o    2.2 Kuark Dönemi
o    2.3 Hadron Dönemi
o    2.4 Lepton Dönemi
o    2.5 Proton Dönemi
    2.5.1 Nükleosentez
    2.5.2 Maddenin Hakimiyeti: 70,000 yıl
    2.5.3 Yeniden Birleşme: 377,000 yıl
o    2.6 Karanlık Çağlar
•    3 Yapı Oluşumu
o    3.1 Yeniden İyonlaşma: 150 milyon-1 Milyar yıl
o    3.2 Yıldızların Oluşumu
o    3.3 Galaksilerin Oluşumu
o    3.4 Grupların,takımların ve Süpertakımların Oluşumu
o    3.5 Güneş Sistemimizin Oluşumu: 8 milyar yıl
o    3.6 Günümüz: 13.7 milyar yıl
•    4 Evrenin Nihai Kaderi
o    4.1 Büyük Donma: 1014 yıl ve fazlası
o    4.2 Büyük Çıtırtı: 100+ milyar yıl
o    4.3 Büyük Sökülme: 200+ milyar yıl
o    4.4 Yarıkararlı Vakum Olayı

Evren (En Erken Dönem)
Evrenin en erken dönemini ilgilendiren tüm fikirler (evrendoğum) kuramsaldır. Bugün, hiçbir parçacık hızlandırıcı deneyi,dönemi anlamayı sağlayacak şiddetteki enerjilere ulaşamamaktadır. İleri sürülen tüm senaryolar, temel farklılıklar göstermektedir. Bu senaryolara örnek olarak; Hartle-Hawking ilk durumu, sicim durumu (manzarası), Bran enflasyonu, sicim gaz kozmolojisi ve the ekspirotik evren verilebilir. Bu örneklerden bazıları birbiriyle bağdaşır.
Planck Dönemi
Büyük Patlamadan 10 -43 ‘üncü saniyeye kadar
Bakınız: Ana Madde: Planck dönemi
Eğer süpersimetri doğruysa, bu zaman süresince 4 temel kuvvetin hepsi (elektromanyetizma, zayıf nükleer kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve kütle çekim kuvveti) aynı güçteydi, muhtemelen bu kuvvetler tek bir temel kuvvetin içinde birleşik yapıdadır. Bu dönem hakkında çok az şey biliniyor, bunun için farklı teoriler farklı senaryoları ortaya çıkarmıştır. Genel görelilik kuramına  göre bu dönemden önce yerçekimi tekilliliği olduğu ön görülür ama bu varsayım kuantum fiziğine göre muhtemelen geçerli olmayacaktır. Fizikçiler, sicim teorisi gibi kuantum yerçekim teorisi, döngü yerçekimi ve nedensel kümeler (causal sets) gibi öne sürülen teorilerin bu dönemi daha iyi anlamamıza yardımcı olacağını ümit etmekteler.
Büyük Birleşme Dönemi
Büyük patlamadan sonra 10–43 ile 10–36  saniye arası
Evren Planck döneminden çıkıp genişlemeye ve soğumaya başlayınca yer çekimi kuvveti, diğer temel kuvvetler olan elektromagnetizm ile zayıf ve güçlü çekirdek kuvvetlerinden farklılaşarak ayrılmaya başlamıştır.  Hatta fizik, bu dönemde bu temel kuvvetlerin, dünyanın gözlenen güçlerini üretmeyi durduran büyük bir gruba dahil olmasıyla büyük birleşme ile açıklanabilir. Kaldı ki nükleer enerjinin zayıf elektrik kuvvetinden kopmasıyla bu büyük birleşme de bozulmuştur.  Bu durum, patlama ardından genişleme olur olmaz görülmüştür. Bazı teorilere göre de bu olay manyetik monopolları (manyetik tek kutuplular) yaratmıştır.
Elektro Zayıf Dönem
Büyük patlamadan sonra 10–36 ile 10–12  saniye arası
Evrenin ısı enerjisi (1028 K) güçlü kuvvetlerin zayıf elektrik kuvvetinden ayrılabilmesine yetecek kadar düşmüştü (Güçlü kuvvetler birleşik olan elektromagnetizm ve zayıf nükleer enerjisinin toplamına verilen isimdir). Bu da kozmik enflasyon (şişme) olarak bilinen katsayılı bir genişlemeye yani kozmik enflasyona (şişme) işaret eder. Patlama sona erdikten sonra da parçacık tepkimeleri, W, Z bozonları ve Higgs parçacığı gibi egzotik büyük parçacıklar yaratabilecek kadar hala enerjiye sahiptiler.
Enflasyon Dönemi
Patlamadan sonra 10–36 ile 10–32 saniye arası
Kozmik enflasyonun gerçekleştiği zaman ve sıcaklık kesin olarak bilinmemektedir. Patlama boyunca evren düzleşerek uzay eğrisi kritik değerlere ulaşır ve bundan sonra evren, neredeyse ölçeksel değişmeyen dalgalanmaların  bir ilkel spektrumu ile tüm yapı oluşumlarının tohumlarının atılacağı, hızla büyüyen homojen ve izotrop bir faza girer. Bazı fotonlardan sanal parçacıklar ve hiperonlar oluşmuş fakat bunlar daha sonra çabucakk bozulmuşlardır. Bazı teorilere göre ise kozmik enflasyondan önceki evren soğuk ve boştu ve muhteşem ısı ile enerji yoğunlukları patlamadan sonraki devrelerde oluşan faz değişimlerinden dolayı ortaya çıktı.
ΛCDM modeline göre karanlık enerji patlamadan hemen sonra başlayarak,  kozmolojide açıklandığı gibi, evrenin bir özelliği olup hal denklemi içinde ( equation of state) tanımlanmıştır. ΛCDM, karanlık enerjinin kökeninin temel fizikleri hakkında birşey söylemez ama düz evrenin enerji yoğunluğunu tanımladığını belirtir. Gözlemlere göre ise o en az 9 milyar yıl önce var olmuştur.
Yeniden Isınma
Yeniden ısınma esnasında, enflasyonun yavaşlayarak durduğu anda oluşmaya başlayan katsayısal genişleme ile enflasyon alanlarının potansiyel enerjileri bozularak sıcaklık kazanmaya ve göreceli plazma moleküllerine dönüşmeye başlamıştır. Eğer büyük birleşme bizim evrenimizin bir özelliğiyse, kozmik enflasyon ya büyük birleşme simetrisinin kırılması esnasında ya da ondan sonra gerçekleşmiş olmalıdır. Böyle olmasaydı manyetik tek kutuplular gözlemlenen evrende görülürdü.  Bu noktada ışınımlar, kuark parçacıkları , elektronlar ve nötronlar evrene hakimdir.
Baryogenez
Şu anda evrenin neden anti-baryondan çok baryon içerdiğini açıklayabilmek için gerekli gözlem ve kanıtlar mevcuttur. Bu fenomen için aday bir açıklamaya, kozmolojik enflasyon bitiminden sonraki bir süreyi de göz önüne alıp tatmin edici bir açıklama isteniliyorsa, Sakharov Koşulları’na izin verilmelidir. Moleküler fizikçiler bu koşullarda buluşan asimetrileri önerseler de bu asimetriler baryon-antibaryon asimetrisini karşılamak için çok küçüktürler.

EVREN (ERKEN DÖNEM)

Kozmik Tarih
Kozmik enflasyon sona erdikten sonra evren kuark-gluon plazması ile dolmuştur. Bu noktadan sonra evrenin fizik kuralları daha iyi anlaşılır ve daha az spekülatiftir.
Süper Simetrinin Kırılması
Eğer süper simetri bizim evrenimizin bir özelliği ise zayıf elektrik simetri ölçüsü olan 1 TeV’den az bir enerji ile kırılmamış olmalıdır. O zaman tanecik kütleleri ve onların süper partnerleri artık eşit olmamalıydı. Bu da bilinen parçaçıkların neden süper partnerlerinin olmadığını açıklar.
Kuark Dönemi
Patlamadan sonra 10–12 ile 10–6 saniye arasında
Elektro Zayıf Dönemin sonunda zayıf elektrik simetrisinin kırılması bütün parçacıkların bir vakum değerindeki Higgs molekülünün Higgs mekanizması aracılığıyla bir kütle gerektirdiği varsayılır. Temel kuvvetler olan yer çekimi, elektromagnetizma, güçlü ve zayıf etkileşim şimdiki hallerini almış fakat evren hala parçacıkların birleşerek hadron oluşturmasına yetecek kadar sıcaklığa sahipti.
Hadron Dönemi
Kuark ve gluon plazması proton ve nötronların şekil verebileceği baryonları kapsayan evrenin serin üniteleri hadronlardan oluşmuştur. Büyük patlamadan yaklaşık bir saniye sonra nötron çiftleri ayrılmış ve uzayda serbest dolaşmaya başlamıştır. Bu kozmik nötron arkaplanı da  – detayda çok net görülmemiş olan-  çok sonra açıklanacak olan kozmik mikro dalga arkaplanına bir öncülük edecektir.(bkz. Sicim Teorisi dönemi altında Kuark ve Gluon plazması)
Lepton Dönemi
Büyük patlamadan 1 ile 10 saniye sonra
Hadron çağının sonunda hadron ve anti hadronlar birbirlerini feshederek yerlerini lepton ve anti leptonlara bırakmışlardır. Büyük patlamadan yaklaşık 10 saniye sonra ise evren sıcaklığının lepton ve anti lepton üretilemeyecek seviyeye düşmesi, leptonlardan çok az miktar bırakarak onların da feshedilmesine neden olmuştur.
Foton Dönemi
Büyük patlamadan sonra 10 saniye ile 380.000 yıl arası
Lepton çağının sonunda lepton ve anti leptonlar feshedildikten sonra fotonlar evrene egemen olmuştur. Bu fotonlar hala yüklü protonlarla, elektronlarla ve nükleiler  ile (atomun merkezinde toplanmış olan proton ve nötronların oluşturduğu yapı) ile tepkimelere giriyor ve bu da 380.000 yıl boyunca bu şekilde sürüyor.
Nükleosentez
Büyük patlamadan sonra 3 dakika ile 20 dakika arası
Foton çağından sonra evren sıcaklığı atom çekirdek yapısının (nüklei) şekillenebileceği seviyeye düşmüştür. Proton ve nötronlar nükleer füzyon ile atom çekirdeği nükleinin içinde birleşmeye başlamıştır. Bu nükleer füzyonun devam edemeyeceği sıcaklık yoğunluğuna düşülene kadar 17 dakika sürmüştür. Bu anda ise kütlesel helyum-4 den 3 kat daha fazla hidrojen ve sadece izlenen diğer nükleiler bulunmaktaydı.
Maddenin Hakimiyeti: 70.000 yıl
Bu süreçte göreli olmayan madde (atom çekirdeğindeki nüklei) ile göreli radyasyon (fotonlar) eşit miktardaydı. Gravitasyon çekimi ile itme gücü arasındaki rekabette oluşturulabilir en küçük yapıları belirleyen Jeans Uzunluğu  düşerken pertürbasyon da serbest ışınım ile akıp gitmek yerine genişleyerek büyür.
ΛCDM’ye göre bu devirde karanlık maddenin egemenliği yerçekiminin çöküşüne yol hazırlarken kozmik enflasyondan kalan heterojen yoğun bölgeleri daha yoğun, seyrek yoğun bölgeleri ise daha seyrek yapmaya devam etti. Bununla birlikte güncel teoriler karanlık maddenin doğası hakkında  yetersiz olduğu için, şu anda baryonik maddeler hakkında olduğu gibi, karanlık maddenin erken dönemlerdeki kökenine dair kesin bir görüş birliği bulunmamaktadır.
Yeniden Birleşme: 377.000 yıl

Görsel: Aktüel varyasyonlar diyagramın gösterdiğinden çok daha pürüzsüz olmasına rağmen WMAP verileri bizim perspektifimizden evrendeki mikrodalga arkaplanı ışıma değişimlerini göstermektedir.
Evrenin yoğunluğu düşmeye başlayınca hidrojen ve helyum atomları şekillenmeye başlamışlardır. Bunun büyük patlamadan 377.000 yıl sonra gerçekleştiği düşünülmektedir. Hidrojen ve helyumlar henüz iyonlaşmaya başlamış ve zaten +1 ve +2 değerinde pozitif elektrik yüklü olan elektronlar da atom çekirdeği nükleilere bağlanmamıştır. Evren soğumaya başlayınca elektronlar nötr atomları inşa ederek iyonlar tarafından ele geçirilmeye başlanmıştır. Bu süreç görece olarak çok hızlıdır (aslında helyum için bu süreç hidrojende olduğundan  daha hızlıdır) ve yeniden karışma olarak adlandırılır. Yeniden birleşmeden ve bu rekombinasyondan sonra çoğu protonlar nötr atomlara bağlanmıştır. Nitekim evren transparan hale gelmiş ve artık fotonlar serbest dolaşabilirlerdi (bkn. Compton Saçılımı veya Compton Efekti). Bu kozmik olay ise çiftlerin ayrışması olarak adlandırılır (Bu hipotez parçaçıkların artık birbirine bağlı olmaktan çıktığı ve aralarında bir çeşit ayrılma (decoupling) oluştuğuna dayanır). Bu fotonların rahatça gezebildikleri gibi büyük patlamayı takip eden soğumadan sonra olan Kozmik Mikrodalga Arkaplanında (KMA) bizlerin de görebildiği fotonlarla aynıdır. Ayrıca bu arkaplan ışıması, bu dönemin sonunda kozmik enflasyonun yol açtığı küçük dalgalanmaları da gösteren evrenin bir resmidir.
Karanlık Çağlar
Çiftlerin ayrışması gerçekleşmeden önce fotonlar, foton-baryon sıvıları içinde elektron ve protonlarla tepkimelere giriyorlardı.  Bunun sonucu olarak evren bir bulut tabakası yani sisli bir görünüme sahip oluyordu. Evrende ışık vardı ama bu bizim teleskoplarımızla göremeyeceğimiz bir ışıktı. İyonlaşmış plazmadan oluşan baryonik madde ise yeniden karışma sonucunda kazandığı serbest elektronlar sayesinde ve kozmik mikrodalga arka planını yaratan fotonları yayarak nötr hale geldi. Fotonlar ayrışırken evren de şeffaflaşarak transparan hale geldi. Bu noktada ise  21 cm hidrojen spektrüm hattı (elektromanyetik radyasyon spektral çizgisi) ortaya çıktı. Bu ilk evrenin incelenmesi ve kozmik mikrodalga arka planından da güçlü olan radyasyonun araştırılması için çok yoğun çabalar yapılmaktadır. Karanlık çağların büyük patlamadan sonra 150 ile 800 milyon yıl arasında devam ettiği düşünülmektedir. Yeniden iyonlaşma döneminde de varlığını sürdüren  UDFy-38135539 isimli bir galaksinin yakın tarihli keşfi (Ekim 2010) bize bu zaman hakkında bilgi edinmek için yeni bir pencere sunmaktadır. Ocak 2011 tarihli bir raporda ise Büyük Patlamadan sadece 480 milyon yıl sonra  oluşmuş ve 13 milyar yıl yaşında olan başka gök kümesinden daha bahsedilmektedir.

YAPI OLUŞUMU

Görsel: Hubble Ultra Derin Alanları, bize galaksilerin evrenin erken dönemlerinde nasıl olduğu hakkında bilgi verir.
Büyük patlamadaki yapı formasyonları küçük yapıların büyüklerden önce oluştuğu şeklinde hiyerarşik bir yapı halini almıştır. Evrendeki ilk yapılar ilk aktif galaksiler olduğu düşünülen parlak kuasarlar ile üçüncü nesil yıldızlardır.  Bu dönemden önceki evrenin evrimi lineer kozmolojik karışıklıklar teorisine göre açıklanır. Bu, homojen bir evrenden küçük parçalar ayırarak yapıların açıklanabilirliğidir. Bu da hesaplamalı çalışmak için nispeten kolaylık sağlamaktadır. Bu noktada lineer olmayan yapılar şekillenmeye başlar ve hesaplama problemleri daha da zorlaşır. Örnek olarak milyarlarca parçacıkla yapılan çoklu gövde simulasyonları (B-body simulasyonu) gibi..
Yeniden İyonlaşma: 150 milyon ile 1 Milyar yıl
İlk yıldız ve kasarlar yerçekiminin çöküşüyle şekillendiler. Onların sahip olduğu yoğun radyasyon evrenin çevresinde yeniden iyonlaşmaya yol açtı. Bu noktadan itibaren evrenin büyük bölümü plazmadan ibarettir.
Yıldızların Oluşumu
İlk yıldızlar -çoğu üçüncü nesil yıldızlar gibi- büyük patlama sonucunda şekillenen (hidrojen, helyum ve lityum) ışık elementlerinin daha ağır elementlere dönüşmesiyle şekillenmeye başladı. Görülebilmiş bir 3ncü nesil olmamasıyla beraber evrimleri ve oluşumları sadece onların hesaplamalı modelleriyle ortaya atılmıştır.
Galaksilerin Oluşumu

Görsel: Bir başka Hubble resmine göre ise galaksiler kozmolojik zaman çizelgesinin sonlarında şekillenmiştir. Bu da galaksi oluşumlarının evrende hala var olduğu anlamına gelir.
Galaksileri şekillendirmek için çok büyük boyutlarda maddeler bozulmuştur. Birinci nesil yıldızlar daha sonra olmak üzere bu süreçte ikinci nesil yıldızlar şekillenmiştir.
Johannes Schedler araştırma projesi, evrenin yaşı günümüzdeki yaşının  henüz %7 sini oluşturduğu bir dönemdeki, yani 12 milyar ışık yılı ötedeki CFHQS 1641+3755 kuasarını keşfetmiştir.
Haziran 2011′deyse Mauna Kea’da Keck II teleskobunu kullanılarak, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden Richard Ellis ve takımı evren 500 milyon yıl yaşında iken oluşan ve 13.2 milyar ışık yılı uzaklıkta 6 yıldız takımını keşfetmiştir. Bu en erken döneme ait ilk nesnelerden sadece 10 tanesi bilinmektedir.
Hubble Ultra Derin Alanı ise bunların, evren şimdiki yaşının %5 inde iken, yani 13 milyar ışık yılı ötede büyük galaksileri oluşturmak için eriyen küçük yıldızlar olduğunu göstermiştir.
Nükleomokronolojiye göre Süt Yolu’nun ince galaktik diski yaklaşık 8.3± 1.8 bilyon yıl önce oluşmuştur.
Grupların, Takımların ve Süper Takımların Oluşumu
Gravitasyon çekimi galaksileri birbirleriyle gruplar, takımlar ve süper takımlar oluşturmaya iter.
Güneş Sistemimizin Oluşumu: 8 Milyar yıl
Nihayet kronolojik skalada bizim güneş sistemimiz oluşmaya başlar. Güneşimiz daha eski yıldızların döküntülerinin birleşmesiyle 4,56 milyar yıl önce – kaba olarak büyük patlamadan 8-9 milyar yıl sonra- oluşmuş bir geç nesil yıldızdır.
Günümüz: 13.7 Milyar yıl
Günümüzün en iyi tahmin verilerine göre büyük patlamadan bu yana 13.73 ± 0.17 bilyon yıl geçmiştir. Evrenin genişlemesi hızlanınca süper kümeler evrenin tarihinde şekillenmiş en büyük yapılar olmuşlardır. Bu hızlanış daha fazla enflasyoner yapıların oluşmasını engellediği gibi yeni gravitasyonlara bağlı  yapıların oluşmasının da önüne geçmiştir.

EVRENİN NİHAİ KADERİ
İlk evrenle ilgili neler olduğuna dair tartışmalar sürerken evrenin kaderinin belirlenmesi için temel fizik kurallarında çok gelişmiş kavramlara ihtiyaç vardır. Aşağıda olabilecek bazı muhtemel durumlar yer almaktadır.
Büyük Donma: 1014 yıl veya daha fazlası
Eğer evren şimdiki gibi genişlemeye devam ederse en çok öngörülen senaryo bu olacaktır. 1014 yıl veya daha az bir süreçte var olan yıldızlar yanacak ve evren karanlıklaşacaktır. Bu süreci takip eden dönemlerde galaksiler uzaya yıldız kalıntıları gibi kaçarcasına buharlaşacak ve Hawking radyasyonundan kara delikler de buharlaşacaktır. Bazı büyük birleşik teorilerine göre 1034 yıl sonra yıldız proton bozulması, yıldız kalıntıları ve gazları lepton (pozitron ve elektron gibi ) ve fotonlara dönüştürecektir. Bu durumda evren molekül yağmuru ve düşük enerjili radyasyon içerek yüksek entropiye ulaşacaktır. Bu da termodinamik eşitlik olarak bilinir.
Büyük Çatırtı (Big Crunch): günümüzden 100+ milyar yıl sonra
Eğer evrendeki karanlık enerji yoğunluğu negatifse veya evren kapalı ise, evrenin genişlemesi tersine etki yapacak ve evren sıcak yoğun bir duruma geçecektir. Büyük  çatırtı teoremi sallantıda bir evren sunmasa da bu dairesel model gibi sallantılı evrene gerekli bir elementtir. Gözlemler bu modelin doğru olmadığını ve genişlemenin devam edeceğini ya da artacağını öngörürler.
Büyük Sökülme (Big Rip): günümüzden +20 milyar yıl sonra
Bu senaryo sadece karanlık enerji yoğunluğu zaman çizelgesinin çok üzerinde artarsa olabilir. Bu karanlık enerjinin adı fantom enerjisidir ve başka birine benzemez. Bu duruma göre evrenin genişlemesi herhangi bir limite bağlı olmaksızın devam edecektir. Galaksiler, kümeler gibi yer çekimine bağlı sistemler alt üst olacaktır. Hatta bu genişleme öyle hızlı olacaktır ki molekül ve atomları bir arada tutan elektromanyetik kuvvetleri yenebilecektir. Sonuç olarak atomik nüklei bitecek ve bizim bildiğimiz evren tekil bir yerçekimine sahip olacaktır. Bu arada evrenin genişlemesi sonsuza ulaşacağından kompozit nesneleri bir arada tutan güçler ne kadar güçlü olursa olsun bu genişlemeyle yenilecek ve her şey yerle bir olacaktır.
Yarıkararlı Vakum Olayı
Eğer evrenimiz uzun yaşamlı bir yanlış vakumun içerisindeyse, evrenin küçük bir parçasın düşük enerjiye doğru bir tünel oluşturması muhtemeldir. Eğer bu olursa bütün yapılar aniden yıkılacak ve genişleme ışık hızına yakın hareket ederek uyarmadan yıkıma devam edecektir.
Evrenin Isı Ölümü: günümüzden 10150+ yıl sonra
Sıcak ölüm muhtemel evren bitişleri arasında görülen ve şimdiden 10150 yıl sonra olabileceği öngörülen, yaşamı desteklemek için serbest termodinamik enerjinin olmamasına dayanan bir sonuçtur. Bu durumda maksimum entropiye ulaşılmış demektir ( entropi, sıcak ölüm olarak bilinir ancak o sadece evreni öldürecek olan kuvvettir). Bu hipotez 1850′lerin doğadaki mekanik enerji kayıplarının ısıl incelenmesi ile termodinamiğin ilk iki yasasını bulan William Thomson (Lord Kelvin) tarafından çıkartılmıştır.
Atilla Alber
16.05.2011

Evren nasıl var oldu? İnsanlar tüm tarih boyunca bu konuları hep merak etmiştir ve her kültür kendine özgü bir evren anlayışı icat etmiştir. Antik bilimin sembol ismi Aristotelesin evreninde uzay, üzerinde yıldızların tutturulmuş olduğu büyük kristal bir küre olarak düşünülüyordu. Bu uzay sonluydu, ama zaman bağlamında durağan ve sonsuzdu; yani, ne başlangıcı ne de sonu vardı.

Hıristiyan dünya görüşü zamansal sonsuzluk kavramından vazgeçiyorsa da durağanlık/değişmezlik özelliğine sahip çıkmıştır. Bu düşünüşte evren tanrı tarafından yoktan var edilmiş ve o zamandan beri hiç değişmemiştir. Copernicus bile 1543te dünyayı evrenin merkezi olmaktan çıkarıp güneş çevresinde dönen sıradan bir gezegen statüsüne indirgerken (ve böylece evrenin insanoğlu için yaratıldığı inancını sorgulamaya açarken) bile evrenin uzaysal olarak sonlu, zamansal olarak sonsuz ve durağan olduğu yolundaki Aristoteles doktrinini değiştirmemişti.
Yıldızları üzerinde bulundukları kristal küreden koparıp uzaya dağıta kişi Copernicus öğretisinin güçlü bir yandaşı olan Thomas Digges oldu (1576). Diggese göre uzay sonsuz idi ve yıldızlar da sonsuz uzayda dağılmıştı. Uzayın sonsuzluğu Giddesten sonra kabul gördü; ancak zaman içinde değişmez olduğu yolundaki Aristotelesçi inanç hükümranlığını 20. Yüzyılın ilk çeyreğine kadar sürdürdü.

Yani 20. yüzyıla kadar kısmen Aristotelesten miras kalan düşüncesinin en önemli dayanaklarından biri durağan, yani zamanla değişmeyen evren kavramıydı. Örneğin 19. yüzyılda ünlü İngiliz jeolog Charles Lyell yerküremizin yaşlanmaz olduğunu ileri sürmüştü; ancak bilimsel çalışmalar sonucu elde edilen kanıtlar tersini doğruladı.
19. yüzyılın ortalarında dünyamızı ısıtan güneşin ısı kaynağının sonsuz olmadığı anlaşıldı.20. yüzyılın başlarında dünyanın evrim geçirmemiş düzgün ve yaşlanmaz bir yapı olduğu anlayışı çöpe atıldı. 20 yüzyılın başlarında kayalardaki uranyum ve kurşun oranları kullanılarak dünyanın yaşının birkaç milyar yıl mertebesinde olduğu saptanmıştı; bugün kabul edilen değer 4.5 milyar yıldır. Son derece sıradan bir yıldızın çevresinde dönen yine sıradan bir gezegen üzerinde yaşadığımızı anlayacak ölçüde evrim geçirmemiz için 4.5 milyar yıl geçmesi gerekmiş, ne kadar ilginç.
Evren hakkında sahip olduğumuz modern bilgilerin pek çoğunu 1930′larda geliştirilen yeni teknolojilere borçluyuz. Bu sayede uzaydan gelen radyo dalgalarının saptanması mümkün oldu. Daha önceki binlerce yıl boyunca görünür ışık insanoğlunun gökleri (ve tabii ki dünyayı da) inceleyebilmesinin tek yoluydu. Elektronik ışık detektörleri fotoğraf plakaları yerini aldı. Yeni geliştirilen bilgisayarı da devreye girmesiyle verilerin depolanması ve işlenmesinde elektronik devrim öncesi dönemde düşlenmesi bile mümkün olmayan müthiş bir kapasite ve hız kazanılmış oldu.
1940′lardan günümüze uzaydan gelen kızıl ötesi, mor ötesi ve x-ışınlarını saptayabiliyoruz. Görünür ışık elektromagnetik tayfın küçük bir bölümünü oluşturur. Kızılötesi ışınımın dalga boyu bundan daha uzun, radyo dalgalarının ki ise daha uzundur. Radyo dalgaları gibi insan gözünün duyarlı olmadığı tüm türlerini ortaya çıkarabildiğimiz gibi o zamana dek bilinmeyen pek çok gök cisminin de bulunması mümkün oldu; kozmik arka-fon ışınımı, kara delikler, nötron yıldızları, kuazarlar, karanlık madde vb.
Evren durağan mı, yoksa bir başlangıcı var mı? Varsa nasıldı? Uzayın en derinliklerine bakıldığında, uzayın sonuna (sınırına), ya da zamanın başlangıcına ulaşılabilir mi?
Evren oluşumu ve yapısına ilişkin bilimsel bilgilerin en önemli modern öncüllerinden birini Kanta borçluyuz. Kant, güneş sistemimizin dönmekte olan büyük bir gaz ve toz bulutunun yoğunlaşmasıyla oluştuğunu ileri sürdü. Bu ilkel gaz bulutu kendi çekim etkisi altında yavaş yavaş çöktü. En yoğun olan merkezi güneş oluşturdu vs.
Büyük ölçekteki evrenin ilk matematiksel teorisi Newton’un kütle çekim teorisi idi(1687). Bunun daha gelişmiş ve tam versiyonunu 1917de Einstein tarafından geliştirilen “Genel Görelilik Teorisi”dir. Einstein, bir bütün olarak evrenin bir modelini oluşturmak amacıyla kendi teorisinin temel denklemlerini çözmek için iki temel varsayım yapmıştır: Madde evrende düzgün bir biçimde dağılmıştır ve evren durağandır, yani zamanla değişmez. Dolayısıyla Einsteinin kozmoloji modeli durağan ve homojendir.
Bundan 5 yıl sonra Rus matematikçisi Friedman Einstein denklemlerinin zamanla değişen evren modeline karşı gelen çözümlerini de bulmayı başardı. Bunun için Einsteinin homojenlik varsayımın korurken durağanlık varsayımını sorgulamaya almıştı. Friedman çözümünde evren, yoğunlu son derece yüksek bir durumda başlayarak zamanla genişliyordu. Ne ilginçtir ki Einstein, bu yeni çözüme rağmen evrenin durağan olduğuna inanmakta diretti (tıpkı Aristoteles, Copernicus ve Newton gibi). Einstein benzer ilginç, bir anlamda çelişkili ve yıkıcı bir tavrı, ilk mimarlarından olduğu “Kuantum Teorisi”ne karşı da sergilemişti. İşin doğrusu, ne Einstein’ın ne de Friedman’ın genel görelilik denklemlerini çözmek için varsaydıkları başlangıç koşulları o günler itibariyle fiziksel olarak sınanabilecek koşullar değildi. Yani bu iki farklı yaklaşımı birbirinden ayırdedecek deneysel kanıtlar mevcut değildi.

Bu çerçeveden bakıldığında 1929 yılı bir anlamda milat niteliğindedir. Zira o yıl Edwin Hubble evrenin genişlemekte olduğunu keşfetti; galaksiler sürekli olarak birbirlerinden uzaklaşıyordu. Hemen belirtelim ki, Hubble galaksilerin birbirlerinden uzaklaştıklarını doğrudan teleskopla gözlemlememişti; bu sonuca teleskopuna gelen ışığın frekansındaki Doppler kaymalarına bakarak ulaşmıştı. Şöyle ki, galaksilerin renkleri tayfın kırmızı ucuna doğru kayıyordu ve bu tür bir kaymanın (yani dalga boyundaki uzama, ya da frekanstaki azalma) Doppler’in çalışmaları sonucu kaynağın uzaklaşma hareketinin bir sonucu olduğu biliniyordu. Bütün galaksiler bizim galaksimiz olan Samanyolu’ndan uzaklaşıyordu. Hubble’in anıtsal keşfi, galaksilerin uzaklıklarının uzaklaşma hızı ile orantılı olduğunu bulmasaydı. Başka bir deyişle bir galaksinin bize uzaklığı bir başka galaksinin 2 katıysa uzaklaşma hızı da 2 katı oluyordu. Bu sonuç her yönde düzgün olarak genişleyen bir evren için beklenen bir sonuçtur.
Nasıl bir şişen balonun yüzeyinde bir genişleme merkezi yoksa Hubbleın gözlem sonuçlarına göre evrenin de, genişliyor olmasına karşın, bir genişleme merkezi yoktu.Bir balonun yüzeyine her biri bir galaksiyi temsil eden noktalar koyduğumuzu düşünelim. Balon şişerken üzerindeki her hangi bir noktadan bakıldığında tüm diğer noktaların bu noktadan uzaklaştığı görülecektir; yani hiçbir nokta merkez değildir. Eğer galaksilerin uzaklaşma hızları uzaklıkları ile doğru orantılı ise, bütün galaksiler için hızın uzaklığı oranı sabit olmalıdır. Hubble sabiti adı verilen bu oran evrenin şu andaki genişleme hızını vermektedir.
Bu gözlemler her iki kozmolojik modelde (Einstein ve Friedman’ın modellerinde) ortak olan homojenlik varsayımını doğruluyordu. Ancak zamansal perspektiften bakıldığında, yalnızca Friedman modelini destekliyor, Einstein’inkini çürütüyordu.
Galaksiler zamanla birbirlerinden uzaklaştıklarına göre, geçmişte daha yakın olmaları gerekir. Eğer evren filmini geriye doğru oynattığımızı düşünürsek, galaksiler gittikçe birbirlerine yaklaşarak iç içe girmeye başlayacaklardır. Demek ki geçmişte öyle bir an vardır ki, evrendeki tüm madde yoğunluğu sonsuz olan bir noktada sıkışmış olarak bulunacaktır.
Bilim insanları bu durumun gerçeklemiş olduğunu zamanı hesaplıyabiliyorlar: Bu olay günümüzden yaklaşık 15 milyar yıl önce gerçekleşmiş; bu ana “Büyük Patlama” adı veriliyor. Kozmik evren filmimizi geriye doğru oynatma sürecine dönersek, evren büzüştükçe galaksiler gittikçe birbirlerine yaklaşırlar ve sonunda yıldızlar kendilerine özgü kimliklerini yitirirler. Evrendeki madde sonunda bir gazı andırmaya başlar. Evren daha da büzüşüp yoğunlaştıkça bu kozmik gazın sıcaklığı da giderek daha da artar. Sıcaklık 10 bin derece ulaşınca elektronlar atomlarından kaçıp kurtulmaya başlar. Daha da yüksek sıcaklıklarda ise atom çekirdekleri proton ve nötronlarına ayrışır. Evrenin doğum anı olan “Büyük Patlama” anına yaklaştıkça sıcaklık artmaya devam eder. Sıcaklık 10 trilyon (10^13) dereceye ulaştığında protonlar ve nötronlar da daha temel parçacıklar olan kuarklara ayrışır. Büyük Patlamadan 10-15 saniye sonrasına karşı gelen bu anda tüm evreni dolduran artık temel parçacıklardır, yani kuarklar ve leptonlardır.
Büyük patlama anına biraz daha yaklaştığımızda an üzerinde yoğun (bir anlamda spekülatif) çalışmaların yapıldığı bir araştırma alanıdır. Bu noktada üzerinde tartışılan bazı sorular şunlar: Madde neden var olmak zorunda? İlk kuarklar ve leptonlar nereden geliyor? Büyük patlama anından önce ne olduğu konusu esas olarak bilimin dışında. Ancak gene de bazı teorik fizikçiler bu konuda teorik spekülasyonlar yapmakta geri durmuyorlar.
Eski Yunandan bu yana bilim insanları hep doğanın minimalist açıklamasının peşinde komşulardır. Doğadaki dört kuvvetin birleşik bir teori çercevesinde anlaşılması bu bağlamda ulaşılan en son aşamayı temsil etmektedir. Bu kuvvetlerin birleşmesinin öngörüldüğü sıcaklık (10^28 C) herhangi bir hızlandırıcı laboratuarında elde edilebilecek sıcaklıktan, hatta yıldızların merkezindeki sıcaklıktan çok daha yüksek bir sıcaklıktır. Aslında böyle bir sıcaklık evrende yalnızca bir kez, Büyük Patlamadan yalnızca 1 saniye sonra sıcak enerji denizi evreni doldururken ortaya çıkmıştır.
İçinde yaşadığımız evrende yeni teorileri sınayabilecek bir laboratuar bulamayan yüksek enerji fiziği, 20. yüzyılın son çeyreğinde evrenin ilk anlarına gitmek, dolayısı ile kozmolojinin dünyasına girmek zoruda kalmıştır. CERN’de yenilerde çalışmaya başlayan “Büyük Hadron Çarpıştırıcı”nın (LHC) bu denli büyük bir tutkuyla inşa edilmesinin nedeni, dünya üzerindeki insan yapısı bir hızlandırıcı laboratuarında ilk kez olarak evrenin ilk doğum anlarındakine yakın bir enerji ve sıcaklık düzeyine ulaşabilecek olmasındandır.
Özetlersek çağdaş bilimsel anlayış evrenin yaklaşık 15 milyar yıl önce olağan üstü bir madde sıkışması ile başladığını ve ışık hızı ile genişleyerek uzaydaki yapıları oluşturduğunu söylüyor. Ancak bu buluş her şeyin anlaşıldığı anlamına gelmiyor. Kuşkusuz yanıtlanması gereken pek çok zoru var önümüzde. İşte bunlardan bazıları: Bu genişleme sonsuza dek mi sürecek, yoksa bir zaman sonra genişleme durup bir büzüşme mi başlayacak? Öyleyse bu büzüşmenin sonunda ne olması bekleniyor? Altını çizerek belirtelim ki, yaklaşık 100 yıl kadar önce bu tür soruların bilim dışı sorular olduğu düşünülüyordu.Bu gün ise bilimin neredeyse tam göbeğinde yer alıyorlar.
Geçmişte evrenin sabit olduğunun düşünüldüğü dönemlerde bilim insanları yıldızların haritasını çıkarmakla uğraşıyorlardı; günümüzde ise artık evrenin değişimi ve evrimini inceliyorlar. Bu bakımdan da fiziksel ve biyolojik bilimlerin yaklaşımlarında belirgin bir yakınsama var. Aristotelesin 22 asırlık sabit/durağan evren doktrinin sonunu getiren Hubblein anıtsal keşfi bir anlamda Darwinin 19. yüzyıldaki çalışmalarının gök bilime yansımalarıdır. Çağdaş astrofizik vücutlarımızı da oluşturan atomların (her bir kilogramda 10^26 atom) yıldızların içindeki nükleer reaksiyonlarda oluştuktan sonra uzaya püskürtülüp gezegenleri, toprağı ve organik molekülleri oluşturduğunu söylüyor. Dolayısı ile yaşamın ve insanın kökeninin incelenmesi sürecinde kaçınılmaz olarak galaksilerin, yıldızların ve en sonunda evrenin yaşam öyküleri karşımıza çıkıyor.
Prof. Dr. Namık Kemal PAK
ODTÜ Fizik Bölümü
Bilim ve Ütopya, Sayı: 195

İçinde yaşadığımız evren genişliyor. Bunu biliyoruz; çünkü gökadaların ve gökada gruplarının gittikçe birbirlerinden uzaklaştığını görüyoruz. Bu genişleme, evrenin 14 milyar yıl önce oluştuğu, Büyük Patlama olarak adlandırılan çok sıcak ve yoğun olaydan beri devam ediyor.
Genişleyen evrenimizle ilgili 6 “sık sorulan soru” aşağıdadır.
1) Evrenin Merkezi Neresidir?
Evrenin merkezi yoktur, çünkü evrenin kenarı yoktur. Sınırlı bir evrende uzay kavislidir; öyle ki, düz bir çizgi boyunca milyarlarca ışıkyılı ilerleyebilseydiniz sonunda başladığınız noktaya geri dönecektiniz. Evrenimizin sonsuz olması da mümkün. Her iki durumda da, gökada grupları evreni tamamen doldurur ve her yönde birbirlerinden uzaklaşarak evreni genişletir (2. soruya bakınız).

Yalnızca 48 yıldız içeren çok küçük bir evren örneği. Bu yıldızların arasında uçan bir uzay gemisi, bu evrenin kenarını bulamaz. Eğer gemi evrenin bir kenarından çıkarsa, diğer kenarında tekrar belirir. Uzay gemisinin içindekiler, etraflarında sonsuz sayıda yıldız görürler. Bu evrenin hiçbir sınırı veya merkezi yoktur.
2) Büyük Patlama Evrenin Neresinde Meydana Gelmiştir?
Büyük Patlama’nın boş uzayda meydana gelen bir patlama olduğu ve patlamanın boş uzayda yayıldığı yönünde yaygın bir kabul var. Bu yanlış bir kabuldür.
Uzay ve zaman Büyük Patlama’da yaratıldı. Evrenin başlangıcında uzay tamamen madde ile doluydu. Madde, başlangıçta çok sıcak ve çok yoğundu. Daha sonra, sonunda bugün evrende gördüğümüz yıldız ve gökadaları oluşturacak şekilde genişledi ve soğudu.
Uzay, Büyük Patlama sırasında tek bir noktaya toplanmış olabilirse de, Büyük Patlama sırasında sonsuz olabilmesi de eşit oranda olasıdır. Her iki senaryoda da, uzay tamamen genişlemeye başlayan madde ile doluydu.

Genişlemenin bir merkezi yoktur, evren gerçekten her noktasında genişlemektedir. Herhangi bir gökadadaki herhangi bir gözlemci, evrendeki diğer gökadaların çoğunun kendinden uzaklaştığını görür.
“Büyük Patlama nerede oldu?” sorusunun tek cevabı, onun evrenin her yerinde meydana geldiğidir.
3) Dünya da Evrenle Birlikte Genişlemekte midir?
Ne Dünya, ne güneş sistemi, ne de Samanyolu genişlememektedir. Bu nesneler kütleçekimi etkisinin altında oluşmuş ve birbirlerinden uzaklaşmayı bırakmışlardır. Kütleçekimi, gökadaları da gruplar ve kümeler halinde bir arada tutmaktadır. Asıl olarak, evrende birbirinden uzaklaşanlar gökada grupları ve kümeleridir.
4) Evrenin Dışında Ne Var?
Uzay, Büyük Patlama’da yaratılmıştır. Evrenimizin bir kenarı veya sınırı yoktur; yani evrenimizin “dışı” diye bir şey yoktur (Bkz. Soru 1). Evrenimizin, sonsuz evrenlerin bir parçası olması olasıdır (Bkz. Soru 5); ancak bu evrenlerin içinde var olmak için ille de bir uzaya ihtiyaçları yoktur.
(5) Büyük Patlama’dan Önce Ne Vardı?
Zaman, Büyük Patlama’da yaratılmıştır. Büyük Patlama’dan önce var olup olmadığını bilmiyoruz. Bu nedenle bu soruyu cevaplamak zordur. Bazı kuramlar, evrenin sürekli olarak yaratılan sonsuz evrenlerin (“çoklu evren” olarak adlandırılır) bir parçası olduğu önermesinde bulunur. Bu olasıdır, ancak ispatlanması çok zordur.
6) Eğer Evren 14 Milyar Yaşındaysa, Gökadalar 14 Milyar Işıkyılından Daha Uzağa Nasıl Gidebilmişlerdir?
Evrenimizin sonsuz büyüklükte olması ve Büyük Patlama’dan beri her yerinin madde ile doldurulmuş olması olasıdır (Bkz. Soru 2). Ancak; ortada evrenin ışık hızından daha hızlı genişlemesini engelleyen bir şey de yoktur. Evrendeki herhangi bir yerel noktada hiçbir şey ışıktan daha hızlı hareket edemese de, bu, evrenin tamamı için doğru değildir. Uzayın ne kadar hızlı genişleyeceği konusunda herhangi bir sınır yoktur.

Gökadaları, uzayı temsil eden esnek bir tabaka üzerinde duran toplar şeklinde hayal edebiliriz. Eğer tabakayı gerersek toplar birbirinden uzaklaşır. Birbirine yakın olan toplar birbirinden yavaşça uzaklaşacaktır. Birbirinden uzak olan toplar ise, birbirlerinden daha çabuk uzaklaşıyorlarmış gibi görünecektir.
Toplardan birinin üzerinde yaşayanlar, kendi toplarını durağan olarak göreceklerdir. Bu kişiler, yakındaki topların yavaşça uzaklaştığını ve uzaktaki topların hızla uzaklaştıklarını göreceklerdir. Çok uzaktaki toplar (ufkun ötesindekiler) ışık hızından daha hızlı uzaklaşıyor olabilir; ancak bu kişiler onları göremez, yerel olarak evrenin kendi bulundukları bölümü
Kaynak: http://www.bulutsu.org/evreninharitasi

BIG BANG TEORİSİNİN TEMEL DELİLLERİ
Bu bölümde, Big Bang teorisinin temel delilleri, bu delillerin ortaya konma ve gelişme sürecine bağlı kalarak incelenecektir. Böylelikle bir yandan Big Bang teorisinin tarihsel gelişim sürecini zihinlerde canlandırmak, bir yandan da Big Bang teorisini destekleyen en temel delilleri göstermek hedeflenmiştir.
1. TEORİK DELİL
NEWTON’UN EVREN TABLOSUNDAKİ EKSİKLİK
Newton, çekim gücü egemenliğinde sonsuz bir evren öngörmüştü. Çünkü sonlu ve durağan bir evrenin içinde, birbirini çeken madde yapışacak ve tek bir bileşene dönüşecekti. Oysa evrende böyle bir yapının olmadığı görülüyordu. Newton, maddenin sonsuz bir evrene yayıldığını söyleyerek bu sorundan kaçmaya çalıştı. Oysa bu evren modeli de sorunu çözemiyordu; eğer her nesne, diğer bir nesne üzerinde çekim kuvvetine sahipse, evrendeki yıldızlar neden bu kadar uzun süredir birbirlerinden ayrı kalmışlardı? Evreni sonsuz büyütmek sorunu çözmüyordu; belli bir bölgedeki yıldızlar birbirlerine azıcık yaklaşacak olsalar, aralarındaki çekim kuvveti uzak yıldızların itme kuvvetine üstün gelecekti ve birbirlerine yapışacaklardı; yıldızlar birbirlerinden azıcık uzaklaşsalar, çekim kuvvetinden kurtulduklarından gittikçe daha da uzaklaşacaklardı. Kısacası evreni sonsuz büyütmek, çekim kuvvetinin yol açacağı sorunları yok etmiyordu, evren sonsuz bile olsaydı her şey sonunda yine çekim gücüyle bir tek bileşene dönüşecekti. Bu ise milyarlarca yıldır var olduğunu bildiğimiz evren ile uyumlu değildir.
Newton’un sonsuz evren fikri, yaratılışın başlangıç zamanını göstermek açısından güçlük çıkarıyordu ve zihinde belirsizliğe yol açıyordu. Fakat sonsuz güçlü Tanrı’nın, sonsuz bir evren yaratabileceği, Kilise dahil bir çok ilahiyatçı tarafından benimsenmişti. Newton’dan sonraki bilim adamları ve felsefecilerin aşağı yukarı hepsi, Newton fiziğinin etkisi altındaydılar ve evreni sonsuz büyüklükte kabul ediyorlardı. Bu, Big Bang teorisi ortaya konana kadar böyle devam etti.
NEWTON FİZİĞİNDE YAPILAN DÜZELTME
Albert Einstein da başta Newton’un fiziğinin etkisi altındaydı; Einstein, 1916 yılında ilk olarak durağan bir evren modelini ortaya attı. Ne var ki hemen sonra durağan bir evrenin çekim gücünün etkisiyle tek bir bileşene çökeceğini gördü. Durağan evren modelini, kendi teorisiyle bağdaştırabilmek için Einstein’ın, denklemlerine soktuğu “kozmik itme” hiç bir mantıksal sebebe, gözleme veya teorik gerekliliğe dayanmıyordu. “Kozmik itme”yi, Einstein’ın ortaya atışının tek nedeni, Newton’un sonsuz durağan evren modeline karşı beslediği inançtı, bunun aksinin imkansız olduğunu sanıyordu. İlerleyen yıllarda Einstein, bu fikrini hayatının en büyük hatası olarak değerlendirecek, durağan ve sonsuz evren fikrinin yanlışlığını kabullenecektir.
1922 yılında bir Rus meteorolog ve matematikçisi olan Aleksander Friedmann, Einstein’ın görmezlikten geldiği ve başlangıçta kabul etmeyi reddettiği bir şeyi farketmişti; evren genişliyor olabilirdi. Friedmann, Einstein’ın izafiyet teorisiyle ortaya koyduğu denklemler üzerinde çalıştı ve bu denklemlerin, evrenin genişlemesini gerekli kıldığını ortaya koydu. Böylelikle durağan değil, dinamik bir evren tasarımlanıyordu; ortaya konan bu model, Newton’un sistemindeki eksiği giderdiği için, Newton’un sistemini daha da mükemmel bir duruma getiriyordu. Böylece çekim kanunlarının, evrendeki tabloyla bir çelişkisinin olmadığı anlaşıldı. Evrenin genişlemesinin dinamizmi, evrendeki galaksilerin tek bir bileşene dönüşmelerini engelliyordu.
Bu keşif, Einstein’ın formülleriyle yapıldığı için, Einstein fiziğiyle de uyumluydu. Newton’un çekim yasalarının içine düştüğü çelişki Einstein’ın formülleriyle çözülmüştü ve kutsal bir “kozmik itmeye” ihtiyaç olmadığı formülsel olarak ortaya konmuştu.
LEMAITRE’IN ÇÖZÜMÜ
Belçikalı kozmoloji uzmanı Georges Lemaitre, aynı dönemde Friedmann’dan bağımsız olarak evrenin genişlediğini buldu. Lemaitre aynı Friedmann gibi Einstein’ın formülleri üzerinde çalışmıştı ve bu formüllerin bizi götüreceği sonucun, evrenin genişlediği olduğunu söylüyordu.
Genişleyen bir evren modeline göre genişleme çekim gücünü dengelemekte, böylece evrendeki madde tek bir bileşene dönüşmekten kurtulmaktadır. Genişleyen evren, her an, bir evvelki andan daha büyük olmaktadır. Bu aynı zamanda evrenin, her evvelki an, bugünkünden küçük olması demektir. Bu ise çok eskiden evrenin tek bir bileşenden başlaması demektir. Lemaitre, bunun evrenin başlangıç noktası olduğunu söyledi. Kusursuz modeli bulduğuna inanıyordu: Tanrı’nın “birinci atom” olarak yarattığı ve bir meşe palmutundan bir meşe ağacının büyüdüğü gibi büyüyüp genişlemeye devam eden ve dönemin bilimsel dahisi Einstein’ın matematiğini sadakatle izleyen bir evren modeli. Böylece Big Bang teorisi ortaya kondu.
Lemaitre bir Cizvit papazıydı ve Vatikan Gözlemevi’nin en önemli kozmoloji uzmanıydı. Onun “teorik temelde” ortaya koyduğu bu fikri, Katolik kilisesi çok beğendi ve en başından itibaren Lemaitre’a destek verdi. Böylece dini çevreler içinde Big Bang’in önemini ilk kavrayan (1920’li yıllardan itibaren) Katolik kilisesi oldu ve 1951 yılında Kilise, bu teorinin, dinin izahlarıyla tam uyumlu olduğunu resmen açıkladı.
EINSTEIN’IN FORMÜLLERİ
Einstein, Newton’dan miras aldığı birikim sayesinde formüllerini ortaya koydu. Einstein’ın formülleri çekim gücünü, Newton’un ortaya koyduğu formüllerden daha doğru bir şekilde anlamamızı sağlıyordu. Örneğin Newton’un formülleri, Merkür gezegeninin yörüngesini tam olarak açıklayamıyorken, Einstein’ın formülleri bunu tam olarak başarabiliyordu.
Einstein’a göre kütlesi olan cisimler uzayı çökerterek etkilemektedir. Uzay salt bir boşluk değildir, kütleye bağlıdır ve kütleden etkilenmektedir. Anlaşılması zor gözüken bu olay şöyle bir benzetmeyle anlaşılabilir: Uzayı temsilen iki boyutlu bir çarşafı düşünelim. Çarşafı gergin bir şekilde iki kişi tutsun. Bu çarşaf üzerine bir elma koyalım. Çarşaf hemen gerginliğini kaybeder ve kütlenin etrafına çöker. Eğer elma yerine bir gülle koyarsak çarşaf o kadar çok çöker ki, o çarşafı elle tutmak zorlaşır. Demek ki kütle arttıkça; cisimler, yüzeyi daha çok eğriltiyor, çökertiyor şeklinde bir yargıya varabiliriz.
Einstein’ın yerçekimi açıklamasına göre, uzayı en fazla Güneş çökerttiği için, biz, Güneş’in çevresinde döneriz. Einstein’ın bu açıklamasında evren, eğer durağan bir yapıda olsaydı, bütün maddenin (yıldızların, gezegenlerin…) zamanın ve mekanın en büyük çukurunun dibinde birleşecekleri görülmektedir. Newton’un fiziği cisimlerin birbirlerini çekmelerini açıklamıştır, Einstein’ın fiziği ise bunu daha geliştirmiş ve kütlesi olan bir cismin, zamanı ve uzayı nasıl değiştirdiğinin matematiğini ortaya koymuştur.
MADDE-UZAY VE ZAMANIN BİRBİRİNE BAĞLANMASI
Einstein’ın formülleri maddeyi, uzayı ve zamanı birbirine bağladı. 1920’lerden önce “mutlak uzay” ve “mutlak zaman” görüşü egemendi. Uzayın ve zamanın sonsuzdan gelip sonsuza uzandığı ve cisimlerin hareketinden ve çekim gücünden hiç etkilenmediği zannedilirdi. Einstein’ın “izafiyet teorisi” ile, uzayın ve zamanın, ayrı ve mutlak varlıklar olarak algılanmasının hata olduğu gösterildi ve uzay-zaman kavramı kullanılmaya başlandı. Uzay-zamanın yapısı, cisimlerin hareketini ve kuvvetlerinin işleyişini etkiler, uzay-zaman, bu etkilemeyle kalmayıp, evrende olup biten her şeyden de etkilenir.
zay ve zaman kavramları olmadan nasıl evrendeki olaylardan söz edemiyorsak, “izafiyet teorisinde”, evrenin sınırları dışında bir uzay ve zamandan söz etmek de anlamsızdır. Bundan çıkan sonuca göre anlamsız olan soruları şöyle özetleyebiliriz: Evren genişlemekte iken, evrenin dışında cisimlerin ulaşmadığı noktada ne olduğunu sormak anlamsızdır. Burada cisimler olmadığı için, uzayın ve zamanın burada varlığını sorgulamak anlamsızdır. Veya genişleyen evren geriye doğru kapandığında her şeyin birleştiği ve uzayın yok olduğu ana gelince; bundan önce kaç yıl geçti gibi sorular da anlamsızdır. Çünkü uzayın olmadığı anda zaman da anlamsızlaşır.
ZAMAN KAVRAMINDA DEVRİM
Einstein’ın formülleri bizi uzayın genişlediği fikrine vardırdığı gibi, uzayın genişlemesinin en sonuna dek geriye götürülmesinin sonucunda -uzay yok olduğu için- zaman kavramının da yok olacağına vardırır. Bundan da, Big Bang’in sadece maddenin değil, bununla beraber zamanın da başlangıcı olduğunu anlıyoruz. Daha sonra Roger Penrose ve Stephen Hawking’in yaptığı matematiksel denklemlere dayalı teorik ispatları da bunu ortaya koymuştur.
İzafiyet teorisi, zamanın mutlak olmadığını, zamanın, hıza ve çekim gücüne bağlı olarak değiştiğini göstererek, büyük bir zihinsel devrime sebep oldu. Newton’un fiziğindeki mutlak zaman kavramı ve Kant’ın felsefesinde mutlak zamana dayanarak ortaya koyduğu zihinsel çatışkıları, Einstein’ın zihinsel devrimiyle değerini yitirdi.
İlerleyen yıllarda yapılan deneyler de Einstein’ın haklılığını gösterdi. Örneğin biri Londra’dan Çin’e uçan bir uçağın içinde ve diğeri yeryüzünde olmak üzere iki tane çok hassas atom saati aynı anda kuruldu. John Laverty’nin ayarladığı bu saatler 300.000 yılda sadece 1 saniye hata yapabilecek kadar mükemmeldiler. Uçak yüksekten uçtuğu için, Dünya’daki çekim gücünden daha düşük bir çekimde hareket etmektedir. Çekim gücü zamanı etkilediğine göre uçuşun sonunda iki saatin farklı zamanları göstermesi beklenmektedir. Bu fark çok az olduğu için, ancak böylesi hassas bir saatle bu farkı tespit etmek mümkündü. Nitekim saatlerin arasında saniyenin 55.000.000.000’da 1’i kadar fark vardı. Bu da, Einstein’ın zamanın izafiliği konusunda teorik olarak söylediklerini, deneysel olarak ispat ediyordu. Zamanı, mutlak ve çekim gücünden bağımsız kabul eden eski yaygın inanışa göre, böyle bir şey asla olamazdı. Bu deney gibi daha birçok deneyle Einstein’ın formülleri doğrulandı.
Einsten’ın yaklaşımı zaman konusunda zihinlerde çok köklü bir devrim yaptı. Einstein’ın formüllerinin sonucu olan uzayın genişlemesi ise, zamanın başlangıcına doğru götürüldüğünde, uzayın yok olduğunu gösteriyordu. İzafiyet teorisinin formüllerine göre uzaya bağlı olan zaman, böylece, uzay ile ve madde ile aynı anda yaratılmış oluyordu. Einstein’ın formüllerinden mutlaklığı sarsılan zaman kavramı, sonsuzdan beri var olma özelliğini de bu formüllerin götürdüğü sonuçlardan dolayı kaybediyordu. Artık zaman, başlangıcı olan izafi bir kavramdı. Fakat bu, bazılarının sandığı gibi, zamanın, zihin tarafından üretilen bir kavram olduğu ve dış dünyada varlığının olmadığı anlamına gelmiyordu. Tam tersine bu yaklaşım uzayı-zamanı-maddeyi birbirine bağladığı ve bunları matematiksel olarak açıkladığı için, dış dünyada maddenin varlığı kadar zamana da bir gerçeklik yüklüyordu.
Konumuz açısından maddenin başlangıcı olması kadar, zamanın da başlangıcı olması; Big Bang teorisinin her ikisinin başlangıç anını beraber ortaya koyması çok önemlidir.
OLBER PARADOKSUNUN VE SONSUZ ÇEKİM PARADOKSUNUN ÇÖZÜLMELERİ
Başta Big Bang’in gözlemsel delillere dayanmadan teorik temelde ortaya konduğunu görüyoruz. Teorik delil, üzerinde yıllarca tartışılmış olan Olber Paradoksu’nu da çözmektedir. Bu paradoksta; Newton’un ileri sürdüğü gibi evrenin sonsuz büyüklükte ve yıldızlarla dolu olması durumunda, gecelerin de gündüzler kadar aydınlık olması gerektiği ortaya konmaktadır. O zaman gece kavramı ortadan kalkmalı ve her yer ışıl ışıl olmalıdır. Olber, kendi paradoksuna bir çözüm önerdi; evrende büyük miktarda toz olduğuna dikkat çekerek, bu maddenin yıldız ışığının büyük bölümünü emeceğini ve gökyüzünü karartacağını öne sürdü. Oysa anlaşıldı ki, bu toz da sonunda ısınacaktı ve emdiği ışınımla aynı yoğunlukta parlayacaktı. Big Bang ile evrenin bir başlangıcının olması gerektiğinin ortaya konulmasıyla ve uzayın genişlediğinin anlaşılmasıyla bu paradoks çözümlendi. Yıldızlar sonsuzdan beri yoksa ve evren genişliyorsa böyle bir paradoks da ortadan kalkıyordu.
1871 yılında Johann Friedrich Zöllner’in ortaya koyduğu sonsuz çekim paradoksu da Big Bang’in genişleyen evren modeliyle ortadan kalkıyordu. Zöllner, Newton’un öngördüğü gibi sonsuz ve durağan bir evrende homojen dağılımlı yıldızlar kabul edersek, evrenin her noktasına sonsuz çekim gücü(!) uygulanacağını gösterdi. Her noktada sonsuz çekim gücünü kabul etmek ne sağduyuyla, ne de gözlenen evrenle uyumluydu. Sürekli genişleyen, dinamik, sonsuz olmayan evren modeli (Big Bang’in modeli) bu paradoksu ortadan kaldırıyordu.
HAWKING’İN HAYRETİ
Evrenin genişlediği, ilk olarak gözlemlerle değil, matematiksel formüllere dayanarak teorik temelde ortaya kondu. Hawking yirminci yüzyıldan evvel hiç kimsenin evrenin genişlemekte olduğunu anlayamamasına (Newton’un bile) şaşırmakta ve şöyle demektedir: “Bugün biliyoruz ki, kütlesel çekim kuvvetinin her zaman etkili olduğu sonsuz genişlikte durağan bir evren modeli olanaksızdır. Yirminci yüzyıl öncesi, evrenin genişlemekte ya da büzülmekte olduğunun hiç önerilmemiş olması, o zamanın genel düşün ortamı için ilginç bir saptama. Genel inanışa göre evren ya sonsuzdan beri hiç değişmeyen bir durumda varlığını sürdürmekteydi, ya da geçmişte bir anda az çok bugün gözlemlediğimiz biçimde yaratılmıştı.” Başka bir yerde ise şöyle demektedir: “ Evrenin genişlemekte olduğunun ortaya çıkarılışı 20. yüzyılın en büyük düşünsel devrimlerinden biridir. Bu günden geçmişe bakıldığında kimsenin bunu neden daha önce akıl etmediğine şaşmamak elde değil. Newton ve diğerleri, statik bir evrenin kütlesel etkiyle zamanla büzülmeye başlayacağını kestirmeliydiler.” Aslında Newton’un çekim yasası evrenin durağan olamayacağı sonucunu kendi içinde barındırıyordu. Hawking, buna rağmen Newton’un ve sonraki yıllarda birçok fizikçinin bunu görememesine, evrenin genişlediğinin anlaşılamamasına şaşırmaktadır. Hawking’e göre bu 1920’li yıllara kalmamalı, daha önce çözülmeliydi.
Başta Big Bang Teorisi sadece “teorik delile” sahipti. Gözlemsel deliller daha sonra bulunmuştur ve teorik delil ayrı bir yönden ispatlanmıştır. Platon, evrenin, Tanrı’nın koyduğu matematiksel prensipler ile oluşturulduğunu savunuyordu. Modern çağda Einstein, teoriye bağlı olarak gözlediğimiz oluşumları değerlendirmediğimiz taktirde, oluşumların, anlaşılır olamayacağını söylemiştir. Teorilerin matematiksel prensipler ile açıklandığını düşünürsek, evrene bu matematiksel bakış, Platon’un ve Einstein’ın buluştuğu noktadır. Big Bang için ilk delil olarak sunduğum “teorik delil” de işte böyle matematik temelli delillerden oluşmaktadır. Big Bang’in bu teorik delilleri:
1- Newton’un çekim kanunlarıyla ilgili paradoksları çözüyordu.
2- Einstein formüllerine dayanıyordu (Bu formüller deneylerle desteklenmektedir).
3- Zamanın da madde ile beraber başlangıcı olduğunu ortaya koyuyordu.
4- Olber paradoksunu çözüyordu.
5- Sonsuz çekim paradoksunu çözüyordu.
Böylece evren kozmolojisindeki paradokslar ayıklandı, çekim kanunları daha anlaşılır oldu ve izafiyet teorisinin matematiksel formüllerinin mükemmel bir uygulaması gerçekleşti. İlk defa, evrenin başlangıcının bilimsel şekilde ciddi bir açıklaması yapılmış oldu.
2- GENİŞLEME DELİLİ
TELESKOBA DAYANAN ZİHİNSEL DEVRİM
Big Bang’in ilk delili olan “teorik delil”, Einstein’ın formüllerine dayanıyordu ve evrenin sabit ve durağan bir yapıda olamayacağını, aksine evrenin genişlediğini ortaya koyuyordu. Bu delil ilk olarak ortaya konduğunda, gözlemsel ve deneysel veriler mevcut değildi, sadece teorik olan matematiksel temelli prensipler mevcuttu.Üstelik bu prensipler uygulandığında Olber paradoksu, sonsuz çekim paradoksu gibi sorunlar da çözülüyordu. Evrendeki tablo matematiksel olarak ifade ediliyordu ve Newton’un fiziğindeki eksiklikler düzeltiliyordu. Bu açıklama evrenin sabit, durağan ve sonsuz olduğu fikrini yanlışlıyordu.
Bilimsel gelişmelerin sonucunda, özellikle teleskobun bulunmasıyla, gökyüzüne bakmak için yeni bir heyecan başlamıştı. Gittikçe daha güçlenen teleskopların yardımıyla gökyüzü hakkında yeni bilgiler ediniliyordu. Newton, teleskoplara aynalar ilave ederek Galile’nin görebildiği her şeyi daha da çok büyüterek, daha net görüntüler elde etmeyi başarmıştı. Yıldızlar artık daha büyük görünüyorlardı, bilim adamları evrenin ve yıldızların özelliklerini keşfetmeye çalışıyorlardı.
1920 yılına ulaşıldığında, gittikçe gelişen teleskopların en gelişmişi Amerika’nın California eyaletinde Mount Wilson’daydı. Edwin Hubble(1889-1953)bu teleskopla çalışma iznini almıştı. Onun bu teleskopla yaptığı çalışmalar, evren hakkındaki bilgimizde zihinsel devrimler yapacak nitellikte olmuştur. Bu sefer bu zihinsel devrim gözlemsel delillere dayanacaktır.
HUBBLE’IN GÖZLEMLERİ VE DOPPLER ETKİSİ
Hubble’ın teleskobuyla yaptığı gözlemler O’nun, evrendeki galaksi sayısının yüz milyondan fazla olduğunu ilk olarak ortaya koymasıyla başladı. Onun bu sözlerini duyanlardan “Bu adamın artık emekli olma zamanı geldi” diyenler çoğunluktaydı.
Alaylara kulaklarını tıkayarak çalışmalarını sürdüren Hubble, 1929 yılında, uzak galaksilerin Samanyolu’muzdan uzaklaştığını farketti. Uzayda hangi yöne bakılırsa bakılsın galaksiler birbirlerinden uzaklaşıyordu. Hubble ısrarla gözlemlediği bütün galaksilerde aynı sonucu elde etti. Hubble’ın bu keşfi, uzaydaki yıldızların sayılarına dair keşfinden de büyük bir zihinsel devrime yol açacaktır. Başta, bu beklenmedik keşfin önemi iyice anlaşılamadı.
Hubble’ın keşfettiği evrenin en iyi örneği, şişen bir balondur. Balonun yüzeyinde bir nokta işaretleyin ve sonra onun çevresine rastgele başka noktalar serpiştirin. Balon şişerken genişleyecek ve yüzeyindeki noktalar ilk başlangıç noktasından ve birbirlerinden sürekli uzaklaşacaklardır. Kısacası, evrenin de şişen bir balon gibi genişlediği anlaşıldı.
Hubble, evrenin genişlediğini Doppler etkisini kullanarak keşfetti. Aslen Avusturyalı bir fizikçi olan Doppler(1805-1883), akustik fiziğinde “Doppler etkisi” olarak bilinen özelliği bulmuştur. Dalga boyunun ses ve ışık kaynağının hareket etmesi ile nasıl değiştiği, bu özellik ile açıklanır. Bu, hızla otomobil süren bir sürücünün, trafik radarına yakalanmasına neden olan etkinin aynısıdır. Trafik polislerinin cihazları, Doppler etkisini kullanarak, kimin kaç kilometre süratle gittiğini gösterirler.
Hıza ve dalga boyunun ilişkisine bağlı olan Doppler etkisine her gün tanık oluruz. Yanımızdan hızla geçen bir kamyonun sesini dinleyelim. Kamyon yanımızdan geçerken sesi yüksek bir perdede işitilir ve geçip kaybolduğunda işitilme perdesi düşüş gösterir. Yaklaşan cisimden gelen dalga boyu gittikçe küçülür, uzaklaşan cisimden gelen dalga boyu ise gittikçe büyür. Bu yaklaşan ve uzaklaşan cisimlerin ses perdesindeki değişikliğin sebebidir. Bu hem ses dalgaları için, hem de ışıktan gelen dalga boyu için aynı şekilde geçerlidir. Işık da ses gibi dalgalar halinde yayıldığından aralarında bir fark yoktur. Bu özellik yapılan bir çok deneyle kanıtlanmıştır.
Yakınlaşmakta olan ışık kaynağının dalga boyu küçüldüğü için, ışık spektrumundaki mavi renge doğru kayar. Uzaklaşmakta olan ışık kaynağının dalga boyu ise büyüdüğü için, ışık spektrumundaki kırmızı renge doğru kayar. Hubble, Doppler etkisini kullanarak yıldızların ışığını incelediğinde, hep ışığın kırmızıya kaydığına; yani tüm yıldızların, içinde bulundukları galaksileriyle beraber uzaklaştıklarına tanık oldu. Oysa normal durumda beklenen, bazı galaksilerin yıldızlarından gelen ışığın yaklaşma sonucu maviye kayması, bazılarının ise kırmızıya kaymasıydı. Hubble’dan sonra defalarca yapılan gözlemler, -Milton Humeson’un ve daha birçok kişinin gözlemleri- hep bu sonucu onayladı. 1950 yılında Amerika’da Mount Palamar’da Dünya’nın en büyük teleskobu inşa edildi. Bu teleskopla yapılan gözlemler de Hubble’ı onayladı.
LEMAITRE VE BOKSÖR HUBBLE
Edwin Hubble başta boksör olmayı düşünüyordu. O, bu isteğinde ısrarcı olup teleskobik gözlemlerini bıraksaydı, acaba kaç kişiyi nakavt ederdi? Oysa görülüyor ki onun gözlemleri; evrenin sabit, durağan bir yapıda olduğunu düşünen bir yığın bilim adamını nakavt etmiştir. Teorik delilin sersemlettiği sabit ve durağan evren fikri, denilebilir ki Hubble’ın karşısında nakavt olmuştur.
Günümüze kadar yapılan tüm gözlemler Hubble’ın bulgularını onaylamıştır. Fakat en başta, Hubble’ın bulgularının yol açacağı felsefi sonucu gören ateistler direnmişler ve evrenin genişlediğini kabul etmek istememişlerdir. Genişleyen bir evren; değişmez, sonsuz, ezeli ve ebedi evren fikrine bağlanmış ateist bilim adamlarının kabul edemeyecekleri bir kavramdı. Bu nedenle Hubble gözlem verilerini ilk ortaya koyduğunda, onu küçümseyenler ve ulaştığı sonuçları göz ardı edenler oldu.
Ancak bu yeni buluş özellikle bir bilim adamını heyecanlandırmıştı. Bu daha da önce kendisinden bahsettiğimiz Lemaitre’dır. Daha evvel gördüğümüz gibi Lemaitre ve Friedmann birbirlerinden bağımsız olarak, teorik temelde, genişleyen bir evrenin gerekliliğini matematiksel formüller ile ortaya koyan kişilerdir. Lemaitre sadece teorik açıklamayla yetinmemiş, Hubble’ın gözlemsel verilerini de kullanmış, böylece Big Bang’i hem teorik, hem de gözlemsel delillerle destekli bir şekilde ortaya koymuştur. Sonuç olarak matematiksel formüllerle masa başında hesaplananlar (teorik delil) ve teleskobun içinden bakılarak varılan sonuçlar (genişleme delili) birleşmiş bulunmaktadır.
Hubble’ın kendisi bile keşfettiği bilginin 20. ve 21. yüzyılın fiziğini ve felsefesini bu ölçüde etkileyecek çapta olduğunu başta fark edememiştir. Öyle görünüyor ki bunun önemini anlayan ilk kişi olmanın ayrıcalığı Lemaitre’a aittir.
LEMAITRE, EINSTEIN VE HUBBLE BULUŞUYOR
Daha önce de belirttiğim gibi, kendi formüllerinden evrenin genişlediği anlaşılan Einstein da başta bu teoriyi kabullenemedi. Çünkü O da Newton’un sonsuz, durağan evrenine yürekten inanıyordu. Bir gün üç seçkin kişi; Lemaitre, Einstein ve Hubble California Teknoloji Enstitüsü’nde bir araya geldiler. Lemaitre, burada Big Bang teorisini adım adım anlattı. Evrenin başlangıcının bir “ilk atom” olduğunu, sonra bu teklilliğin parçalanarak birbirinden ayrıldığını, evrenin sürekli genişlediğini, bunu tersine sararsak da aynı sonucu kavrayacağımızı, evrenin öncesi olmayan bir günde yaratıldığını söyledi. Gerekli bütün matematik hesapları yapmıştı, dinleyicilerden olan Hubble’ın verilerini, diğer bir dinleyici Einstein’ın formülleriyle birleştiriyordu. Lemaitre, söyleyeceklerini bitirdiğinde kulaklarına inanamadı, Einstein ayağa kalkmış ve duyduklarının, o güne kadar dinlediği en güzel ve en tatmin edici anlatım olduğunu kabul etmişti.
Bu zaferin ilk farkına varanlardan biri de Katolik kilisesidir. Hem yaratılış anını tespit edebilmek, hem de zamanın en iyisi olarak kabul edilen bilim adamından destek almak, Kilise için sevindiriciydi. Geçen süre ve elde edilen tüm bulgular, Big Bang’in gerçekleştiği fikrini onaylamıştır. California Teknoloji Enstitüsü’ndeki buluşma Big Bang teorisinin ortaya konuşu açısından gerçekten de ilginçtir. Big Bang teorisinin babası Lemaitre, teorinin ortaya koyduğu izafiyet teorisinin matematiğiyle “teorik delile” kavuşmasında payı olan Einstein, yaptığı gözlemlerle teoriyi “gözlemsel delile” kavuşturan Hubble bir araya gelmişler ve Big Bang’i onaylamışlardır.
HUBBLE YASASI
Hubble’ın ve onunla beraber Mount Wilson Gözlemevi’nde çalışan Vesto M. Slipher’in ve Milton Humason’un bulgularının önemli bir yanı daha vardır. Bu da gözlemler sonucunda Hubble Yasası’nın ortaya konmasıdır. Bu yasa, galaksilerin bizden uzaklıklarının, hızlarıyla orantılı olduğunu ortaya koyar. Hubble yasası kullanılarak galaksilerin uzaklaşma hızları tespit edilmekte ve belli bir zaman sürecinin sonunda hangi galaksinin nerede olacağı tahmin edilebilmektedir. Bu hesaplama, galaksilerin uzaklıklarıyla hızları arasında doğrusal bir bağlantı olması sebebiyledir. Örneğin bir galaksinin bir milyar yıl sonra hangi konumda olacağını tahmin edebiliriz. Bu bağlantıyı ters çevirip geçmiş zamana da uygulayabiliriz. Zaman çizgisinde ileriye doğru değil de geriye doğru gidersek, sonunda evrenin başlangıç noktasına varırız. Böylece de Hubble Yasası’nı kullanarak evrenin yaşını bulmuş oluruz. Bu ise yaratılış anının, zamanı belirtilerek tespit edilmesi demektir.
Hubble Yasası’nı veren formül incelenirse; evrenin yaşının, Hubble Sabiti ters alınarak bulunabileceği görülür. Hubble Sabiti’nin tam anlamıyla hesaplanmasında zorluklar vardır, bu da evrenin yaşının tartışmalı olmasına yol açmaktadır.
Evrenin yaşının hesaplanmasında bilim adamları birbirlerinden bağımsız şekilde farklı metotlar uygulayarak sonuca varmaya çalışmışlardır. Fakat birçok bilim adamının birbirlerinden bağımsız bir şekilde yaptıkları araştırmaların hepsinde varılan sonuçlar 10 milyar-25 milyar yıl aralığında değişir; düzeltmelerin ve değişik hesap metotlarının hiçbiri bu aralığın dışına taşmamaktadır. 1990’lı yıllardan sonra yapılan araştırmalarda elde edilen sonuçların 15 milyar yıl civarında olduğu görülmektedir. Görüldüğü gibi evrenin yaşı hiçbir araştırmada bir trilyon yıl, 10 katrilyon yıl, bin yıl, 100 bin yıl, 10 milyon yıl gibi çok alakasız sonuçlar vermemekte, tüm ayrı hesap yöntemleri belli bir aralığın içinde sonuçlanmaktadır.
EVRENİN BİRBİRİNE DENK HİÇBİR ANI YOKTUR
Başta matematiksel “teorik delil” ile ortaya konan evrenin genişlemesi, gözlemsel “genişleme delili” ile de desteklenmiş ve sonra gözlemlerin, bulguların ve farklı metotların çerçevesinde hesaplamalar yapılmış ve evrenin yaşı belli bir zaman aralığının içinde tespit edilmiştir. Artık evrenin başlangıcı olup olmadığı değil, evrenin yaşının en doğru şekilde nasıl hesaplanacağı tartışılmaya başlanmıştır.
Yapılan en son gözlemler de evrenin genişlediğine ilave deliller katmıştır. Big Bang’e göre evren, başlangıçta çok yoğundur ve bu yoğunluk, genişlemeyle sürekli azalmaktadır. Uzak galaksilere baktığımızda aslında evrenin geçmişine bakmakta olduğumuzu aklınızda bulundurun. Çok uzak galaksilerin ışığı milyarlarca ışık yılı mesafeden geldiği için, biz bu galaksilerin milyarlarca yıl önceki halini görmekteyiz. Evrenin milyarlarca yıl önceki durumunu böylece gözlemleyerek, evrenin, o zamanlar daha yoğun olduğunu anlamaktayız. Bu, Big Bang’in bir kez daha doğrulanması demektir. Milyarlarca yıl önce daha yoğun olan evren, genişleye genişleye bugünkü yoğunluğuna düşmüştür.
Evrenin her an genişlemesi astronomi bilimini ve insan zihnini derinden sarsan bir değişikliktir. Böylesi bir değişikliğin tüm bilim tarihinde örneği çok azdır. Dünya merkezli sistem yerine Güneş merkezli bir sistemin oturtulmasının yaptığı zihniyet değişikliği işte böylesine derinden bir değişikliğin benzer bir örneğiydi. Bence, Big Bang’in sebep olacağı zihinsel devrim ondan daha da önemlidir (Her ne kadar Kopernik devrimi kadar değeri anlaşılmasa da).
Her an genişleyerek büyüyen bir evren, Herakleitos’un (M.Ö. 540-480) “Aynı nehirde iki defa yıkanılmaz” sözünü hatırlatmaktadır. Genişleyen evren her an farklı bir evren olmakta ve biz her an farklı, yeni boyutları olan bir evrende var olmaktayız. Bu evrenin içinde hiçbir an, birbirinin aynı olamaz. Bunun için şöyle diyebiliriz: “Evrenin birbirine denk hiçbir anı yoktur.”
Müthiş bir değişim fikri gözlemlerle delillenmekte ve bizleri Herakleitos’un öngördüğünden çok daha ötesine götürmektedir. Genişleyen evrenin insan zihninde uyandırdığı dinamizm ve sürekli değişim fikirlerinden daha da önemli sonuçları vardır. Bunlar, bu gözlemin bize evrenin kökeni ve sonu ile ilgili gösterdiği sonuçlarıdır.
3- KOZMİK FON RADYASYONU DELİLİ
SONSUZ EVREN FİKRİNİN YIKILMASININ HAYAL KIRIKLIĞI
Big Bang teorisinin ortaya konduğu zaman dilimi, Marksist ateizmin yükselişte olduğu, pozitivizmin birçok bilim adamınca tek geçerli felsefi sistem olarak kabul edildiği yıllardı. Böyle bir zaman diliminde, ateizmin temel görüş olarak kabul ettiği ve Tanrı’yı devre dışı bıraktığı için pozitivizmin de çok memnun olduğu “sonsuzdan beri var olan evren” fikri yıkılıyordu. Evrenin başlangıcı olduğu fikri ateist bilim adamlarınca “iğrenç” olarak nitelendiriliyordu. Örneğin Sir Arthur Eddington hislerini açık bir dille şöyle ortaya koyuyordu: “ Evrenin başlangıcı olduğu fikrini felsefi açıdan iğrenç buluyorum…” Böyle bir ortamda, Big Bang’e karşı durma çabalarının kökeninde bilimsel kaygılardan çok ideolojik yaklaşımların ve ateizmin psikolojisinin rol oynadığını görüyoruz.
Fred Hoyle, bir radyo programında, evrenin bir bütün iken ayrılıp genişlediğini savunan görüşten “Big Bang” diye alaycı bir şekilde söz etti. Bundan sonra Big Bang (Büyük Patlama) ismi meşhur oldu ve kendisiyle alay edilmek için bu teoriye takılan ad, onun gerçek adına dönüşüverdi. Fred Hoyle Big Bang’e karşı “Durağan Durum” (Steady State) modelini savunuyordu. Kitabın ilerleyen sayfalarında bu model incelenecektir.
NEREDE BU PATLAMANIN FOSİLİ
Big Bang’in ortaya konduğu zaman diliminde, yıldızların yaşam süreçleri içerisinde bir çok elementin oluştuğu ortaya konmuştu. Bu konuda özellikle Fred Hoyle’nin ve onun çalışma arkadaşlarının katkısı büyüktü. Big Bang, yıldızların içinde üretilemeyen ve yıldızların oluşmasını sağlayan hidrojenin nereden geldiğini açıklıyordu. Bu yönüyle Big Bang, başından beri kendisine karşı çıkan Hoyle’nin eksik bulgularını tamamlıyor, elementlerin oluşumunun açıklanmasını mükemmel bir şekilde yerine oturtuyordu. Atom-altı kurama göre hidrojeni meydana getirmek için aşırı derecede yüksek sıcaklıkta bir ortam lazımdı. Big Bang evrenin başlangıcında çok yüksek sıcaklıktaki ve çok yoğun olan bu ortamın varlığını gerekli görüyordu.
Hoyle, bu sorunun mutlaka Big Bang dışında bir açıklamasını bulmaları gerektiğini düşünüyordu. Big Bang’e karşı direnmeye devam ederken ise şöyle diyordu: “Eğer evren sıcak bir Big Bang ile başlamışsa, o zaman bu patlamanın bir kalıntısı olmalı. Bana bu Big Bang’in bir fosilini bulun.”
Hoyle’nin alayları sonucunda “Big Bang” isminin yerleşmesi dışında “fosil” yaklaşımı da yerleşmiştir. İleride “kozmik fon radyasyonu” bulununca birçok kişi bu radyasyonu “fosil radyasyon” olarak da isimlendirecektir. Hoyle’nin, Big Bang’in “fosilinin” bulunması için meydan okuması, Big Bang’i destekleyen çok önemli kanıtların bulunmasına neden olmuştur. Hoyle’nin itirazları, adeta bumerang olmuş; Big Bang’i öldürmek yerine, yaygınlaştırmış ve Durağan Durum modelinin sonunu getirmiştir.
GAMOW’UN TEORİK HESAPLAMALARI
Kozmik fon radyasyonuda ilk önce matematiksel hesaplara dayalı biçimde, teorik bazda ortaya konmuştur. Gamow ve Alpher 1 Nisan 1948’de alfa-beta-gama adlı tezlerini ortaya koydular. Bu tez, Big Bang’in başlangıcında olması gereken muazzam miktardaki enerjinin, evrenin genişlemesiyle birlikte yavaş yavaş azalacağını ve bu enerjinin eş değeri olan bir sıcaklık değerinin bugün dahi saptanmasının mümkün olacağını ileri sürüyordu.
George Gamow ve arkadaşlarının makalesi, evrenin başlangıcında atomların birbirleriyle nasıl bir reaksiyona girdiklerini, çekirdek fiziğindeki son bulguların ışığı altında anlatıyor ve bu reaksiyonlar sırasında açığa çıkan sıcaklık değerinin milyarlarca derece yükseklikteki sıcaklığa eriştiğini sergiliyordu. Bu kadar yüksek sıcaklığın ait olduğu yüksek enerjili bir ışımanın (radyasyonun) ilk dönemlerdeki evreni tamamen doldurduğu ve bugün dahi bu enerjiden arta kalan bir sıcaklık değerinin uzayda bulunduğu bu çalışmayla gösteriliyordu. Kısacası Gamow, Hoyle’nin alay etmek için ileri sürdüğü “fosilin”, gerçekten olması gerektiğini ortaya koymuştur. Üstelik yapılan hesaplarla uzayın her tarafına yayılan bu radyasyonun sıcaklığının, eksi 268 dereceye kadar (5 Kelvin mutlak sıcaklık değeri) düşmüş olduğu tahmin edilmiştir.
Big Bang’den sonra ortaya çıkan bütün radyasyonların evrenin içinde belirli başlangıç noktaları olacaktır ve sadece o noktalardan dışarı yayılacaklardır. Oysa Big Bang’in sebep olduğu radyasyonun en önemli özelliği evrenin her yanına yayılmış olmasıdır. Kısacası 1-Evrenin her yanına yayılmış, 2-Sıcaklığı iyice düşmüş bir radyasyonun varlığı, Big Bang’ten yola çıkılarak matematiksel hesaplamalarla ortaya konmuştur. Acaba “fosil” diyerek alay edilen bu radyasyon bulunabilmiş midir?
FOSİL RADYASYON BULUNUYOR
1960’lı yıllara gelindiğinde Princeton Üniversitesi’nde Robert Dicke ve çalışma arkadaşları, Gamow ve arkadaşlarıyla aynı sonuca vardılar. Evrenin başlangıcı çok sıcaktı, bu durumda evren sıcak elektron ve protonlarla, yüksek enerjili fotonlarla doluydu. Evren genişledikçe bu ışınım(radyasyon) soğuyacak ve günümüzde de elektromanyetik tayfın mikrodalga bölgesinde gözlenebilecekti. Princeton astronomlarının, daha önce Gamow ve arkadaşlarının benzer bir öngörüye sahip olduklarından haberleri olmadığı söylenir. En azından şurası kesindir ki; Gamow ve arkadaşları bu radyasyonun varlığını öngördüler, fakat deneysel olarak bunun araştırılmasını önermediler.
Kozmik fon radyasyonunu özel aletler kullanarak bulmaya ilk teşebbüs eden Robert Dicke ve ekibi olmuştur. Dicke ve arkadaşları Roll ve Wilkinson, 1965’te Dicke’nin dizayn ettiği mikrodalga radyasyon saptayıcıyı inşa ediyorlardı. Ama kendilerine Nobel ödülü kazandıracağına inandıkları bu keşfi yapanlar başkaları oldu. Bu kişiler, Amerika’da Bell Telefon Şirketi’nde çalışan iki mühendisti ve adları Arno Penzias ve Robert Wilson’dı. Bu mühendisler kozmik fon radyasyonunu rastlantısal olarak keşfettiler. Radyo ölçümleri yaparken, belli dalga boylarında ölçtükleri ışınımda fazlalık olduğunu gördüler. Bunun yol açtığı parazit, ekibin çalışmalarına engel oluyordu. Ne yaparlarsa yapsınlar bu paraziti önleyemediler. Bunun üzerine, uzaydaki radyasyon hakkında en bilgili insanların Princeton Üniversitesi’ndeki Dicke ve arkadaşları olduğunu öğrendikleri için, onları aradılar. Dicke ve ekibi, Penzias ve Wilson’un bulgularını dinledikten sonra, onların, kendilerinin aradığı radyasyonu bulduğunu anladılar.
Böylece Hoyle’un alay ettiği “fosil” bulundu ve Nobel ödülünü Dicke ve ekibi alamadı ama, Penzias ve Wilson bu buluşları sayesinde Nobel’i aldılar. Bu radyasyonun bulunmasına birçok kişi “kesin delil” dedi. Hoyle’nin, Big Bang’e karşı rakip olarak savunduğu Durağan Durum modelini savunmak “kozmik fon radyasyonunun” bulunmasıyla imkansız hale geldi.
Bulunan radyasyon tam da beklendiği gibi evrenin her yerinden gelmektedir. Radyasyonun sıcaklığı ise -270 derecedir (3 Kelvin). Bu değer Gamow’un arkadaşlarının daha evvel hesapladığı -268 dereceye (5 Kelvin) çok yakındır. Alpher ve Herman 1949 yılında sıcaklığını bile yaklaşık olarak hesapladıkları, olması gerektiğini ısrarla savundukları fosil radyasyon 1965 yılında bulununca, olayı şöyle değerlendirmişlerdir : “1965 yılının kozmolojinin tarihsel gelişiminde önemli bir yıl olduğunu herkes kabul eder, hatta bazıları bu yılı modern kozmolojinin doğum yılı olarak kabul ederler.”
4- KOZMİK FON RADYASYONUNUN İNCELENMESİNDEKİ DELİLLER
BU RADYASYONDA HAFİF DALGALANMALAR OLMALI
Kozmik fon radyasyonunun bulunması Big Bang için çok önemli bir delildir. Bu radyasyon üzerinde yapılan incelemeler ise, Big Bang teorisi için ekstra deliller getirecektir. Kozmik fon radyasyonuna “fosil radyasyon”, “mikrodalga arka alan ışınımı” veya “kozmik mikrodalga fon ışınımı” gibi adlar verilmektedir. Bu farklı adlar kimseyi şaşırtmasın, çünkü bu farklı isimlerin hepsi aynı şeyi ifade etmektedir. Penzias ve Wilson’ın gözleminden sonra Princeton Üniversitesi’nden Roll ve Wilkinson, bu deneyin sağlamasını kendi ürettikleri hassas aletler ile yaptılar. Bu deney, Penzias ve Wilson’ın bulduğu verilerin doğruluğunu onaylayan birçok deneyin ilki oldu.
Kozmik fon radyasyonu bulunduktan sonra, bu kez de bilim adamları bu radyasyon üzerinde dalgalanmalar aramaya koyuldular. Bu dalgalanmalar evrenin oluşması için gerekliydi. Eğer Big Bang ile etrafa saçılan madde tamamen homojen bir şekilde dağılsaydı; ne galaksiler, ne yıldızlar, ne de dünyamız oluşurdu. Tüm bunların oluşması için biraz daha fazla yoğun ve biraz daha az yoğun alanlar gerekliydi. Madde bir araya gelip galaksileri oluştururken, galaksilerin aralarında büyük boşluklar kalmıştı. Evrenin bir noktadan başlayan gelişiminin çok erken aşamalarında sıcaklıktaki çok küçük farklılıklar bile bunun oluş şeklini açıklardı. Biraz daha sıcak olan noktalar, sıcaklığı ondan çok az düşük olan noktalara kıyasla daha çok enerjiye sahip olacaklar, böylece sıcak noktalarda daha soğuk alanlara kıyasla daha çok parçacık oluşacaktı. Bu süreç galaksilerin ve uzay boşluğunun oluşumuna sebep olacaktı.
DALGALANMALAR DA BULUNUYOR
Penzias ve Wilson’ın kullandıkları dedektörün kozmik fon radyasyonundaki teorik olarak beklenen dalgalanmaları tespit etmesi mümkün değildi. Çok duyarlı ölçümler için Dünya atmosferinin parazit kaynaklarının elenmesi gerekliydi. Ağırlıkça ve hacimce büyük aletleri helyum balonlarına yükleyip gönderme çabaları oldu. Daha sonra U2 uçağı “kozmik fon radyasyonu” araştırmalarıyla görevlendirildi. Hassas dedektörü, uçağın dışında taşımak için özel bir bölmesi olan kokpit inşa edilmişti, uçağın camı bile hassas ölçüm yapılmasını önlerdi. Ancak sonuçta uçağın hareketinin ve her bölgede ölçüm yapabilme zamanının sınırlı olduğunu gördüler. Uçak, balon gibi bir noktada kıpırdamadan duramıyordu, aynı noktadan defalarca geçebilmesine rağmen ölçümler tamamlanmadan yakıtı bitecekti. Tek gerçekçi çözüm bir uydu kullanmaktı.
Beklenen atılım John Mather tarafından 1989 yılının Kasım ayında fırlatılan Kozmik Fon Kaşifi (COBE) uydusuna bir araç yerleştirilerek gerçekleşti. Mather’in geliştirdiği araç, kozmik fon radyasyonunun sıcaklığını daha önce ulaşılmamış bir duyarlılıkla ölçmeyi başardı. Sıcaklığın kesin değeri yalnızca 0.005 Kelvin belirsizlikte 2.726 Kelvin olarak bulundu.
COBE, uzayda üç yıl kalmıştı ve 1992’de elde ettiği veriler, kozmik fon radyasyonunun varlığını ve uzayın her yönünden geldiğini tespit etmekten de fazlaydı. Beklenen çok küçük dalgalanmalar da tespit edilmişti. COBE’nin gönderdiği verilerden bilgisayarın çizdiği resim, eski evrenin haritasındaki çok küçük dalgalanmaları da gösteriyordu. Resmin daha sıcak ve daha soğuk kısımlarını ayırt edebilmek için bilgisayardaki modele pembe ve mavi renkler katıldı. COBE’nin evrende keşfettiği dalgacıklar yeniden incelenip titizlikle kontrol edildi, gerekli veri elde edilmişti. Big Bang sürecinden çıkan kozmik fon radyasyonunda, çok küçük sıcaklık dalgalanmaları vardı ve bunlar da galaksilerin oluşup bugün gördüğümüz hale gelmeleri için yeterliydi. Big Bang bir kez daha büyük bir zafer kazanmıştı.
George Smoot, bilgisayarının evrendeki dalgacıkları göstermek için çizdiği pembe ve mavi resmi yayınladığında, dünyanın bütün gazetelerinin manşetlerine geçmişti. Kozmolojik bir gözlemin medyada bu kadar ön plana çıkması o güne kadar hiç görülmemişti. Stephan Hawking’in bu bulgu hakkındaki görüşü de meşhur resim ile aynı sayfalarda geçiyordu: “Bu, yüzyılın, hatta belki de tüm zamanların en büyük buluşudur.”
COBE uydusunun proje lideri ve California Universitesi’nin astronomu George Smoot’un açıklaması ise çok ilginçtir: “Bu buluşumuz evrenin bir başlangıcı olduğunun bir delilidir.” ve şöyle ekledi: “Bu, Tanrı’ya bakmak gibi bir şey.”
UYDULU, BİLGİSAYARLI DESTEK
Gerçekten de mühendislik harikası uydular, elektronik mucizesi bilgisayarlar, matematiğin yüksek uygulamaları birleşmiş ve hepsi beraber Big Bang’e destek vermiştir. Evrendeki tablo artık daha evvel hiç olmadığı kadar anlaşılırdır. Galaksilerin oluşumu için olması gereken küçük sıcaklık dalgalanmalarının bulunmasını, belki de bu dalgalanmaların olması gerektiğini ortaya koyanlar bile ummuyorlardı. Kozmik fon radyasyonunun olması gerektiğini teorik olarak ilk ortaya atan “alfa-beta-gama” tezi tarihteki seçkin yerini almıştır. Penzias ve Wilson 1965’teki buluşları nedeniyle 1987’de Nobel ödülünü aldılar. Kozmik fon radyasyonunu ölçmek için milyonlarca dolar harcanarak uzaya gönderilen COBE uydusu “fosil radyasyonu” çok duyarlı bir şekilde, sıcaklığıyla, çok küçük dalgalanmalarıyla ölçtü. Bazı fizikçiler bu ölçümü tüm zamanların en büyük buluşu olarak değerlendirdiler. Kozmik fon radyasyonunun bulunması ve bu radyasyonun incelenmesi Big Bang açısından çok önemlidir. Fakat kozmik fon radyasyonunun bize sunacağı daha başka deliller de olacaktır.
GEÇMİŞTEKİ KOZMİK FON RADYASYONUNUN SICAKLIĞI
Daha evvel de söylediğimiz gibi Big Bang’in öğrettiği en önemli bilgilerden biri evrenin çok sıcak ve çok yoğun ortamda başladığı, sürekli genişlemeyle bu yoğunluğun ve sıcaklığın düştüğüdür. Kozmik fon radyasyonunun sıcaklığı da sürekli düşmektedir ve şu anda 2.7 .Kelvin’e eşittir. Uzaktaki galaksilerden gelen ışığa baktığımızda, aslında geçmişe baktığımızı unutmamalıyız. Uzak galaksilerden gelen ışık milyarlarca ışık yılı kadar uzaktan gelmektedir. Belki de şu anda bizim baktığımız o yönde, o galaksi yoktur, fakat biz o galaksinin milyarlarca yıl önce yola çıkmış ışığını seyretmekteyiz. Kısacası, geçmişe bakmaktayız.
Big Bang teorisine göre milyarlarca yıl önce evren daha yoğun ve daha sıcaktır, eğer milyarlarca yıl önceki halini gördüğümüz galaksideki kozmik fon radyasyonunun sıcaklığını ölçebilirsek, sıcaklığın günümüzdekinden daha yüksek olduğunu bulmamız gerekir. 1994 ilkbaharında, araştırmacılar, bunu gerçekleştirmeyi başardılar. Uzak galaksilerdeki kozmik fon radyasyonunun sıcaklığı 7.4 Kelvin’di ve bu değer şu andaki 2.7 Kelvin’den daha yüksekti.
Bu gözlem Keck teleskobuyla gerçekleşti, bu teleskop, zamanının en büyük optik cihazıdır. 1996 yılında aynı astronom grubu daha da uzaktaki bir galaksinin sıcaklığını ölçtüler, bu sefer 8 Kelvin’in çok az üzerinde bir değer buldular. Daha sonra farklı bir astronom grubunun daha da uzaktaki bölgeleri taramalarıyla 10 Kelvin sıcaklık derecesi saptandı. Tüm bu veriler Big Bang’in doğruluğunu onaylıyordu; ne kadar uzak geçmişimize bakarsak, o kadar yüksek bir sıcaklıkla karşılaşıyorduk. Böylece kozmik fon radyasyonunun geçmişini incelememiz de Big Bang’i destekleyen ilave bir delil oluşturdu.
TEORİNİN VE GÖZLEMİN BİRLEŞMESİ
Kozmik fon radyasyonu ve bu radyasyonun incelenmesiyle Big Bang’e dair elde edilen deliller; önce teorik temelde, matematiksel hesaplamalarla ortaya konmuştur. Daha sonra yapılan gözlemler teoriyi desteklemiştir. Böylece evrenin bir tekilliğin parçalanmasıyla genişlediği nasıl önce teorik temelde ortaya konup matematiksel olarak ispatlandıysa ve daha sonra gözlemsel verilerle desteklendiyse, aynı şekilde kozmik fon radyasyonunda da matematiksel teori gözlemle kucaklaşmıştır. Bu kucaklaşmayı şöyle özetleyebiliriz:
1- Teorik bazda: Gamow ve arkadaşları, evrenin, çok sıcak ve çok yoğun bir durumdan, daha az sıcak ve daha az yoğun bir duruma geçtiğini ve evrenin bu sıcak ve ışımalı ilk halinin hala radyasyon olarak kalıntısının olduğunu ortaya koydular.
Gözlemsel bazda: Penzias ve Wilson kozmik fon radyasyonunu buldular.
2- Teorik bazda: Gamow ve arkadaşları bu radyasyonun evrenin her tarafına yayılmış olması gerektiğini ortaya koydular ve sıcaklığını yaklaşık olarak hesapladılar.
Gözlemsel bazda: Penzias ve Wilson’un bulduğu, daha sonra da farklı gözlemlerle doğrulandığı üzere bu radyasyon, evrenin her tarafına yayılmıştır ve Gamow’un arkadaşlarının hesabı, radyasyonunun sıcaklığına çok yaklaşmıştır.
3- Teorik bazda: Var olan galaksilerin oluşabilmesi için evrenin ilk sıcaklığında dalgalanmaların olması gerektiği ortaya kondu.
Gözlemsel bazda: 1992’de COBE uydusu evrenin ilk haline ait sıcaklık dalgalanmalarını tespit etti. Bu dalgalanmanın fotoğrafı bilgisayarın yardımıyla çizildi.
4- Teorik bazda: Evrenin geçmişi daha sıcak olduğu için, geçmişteki kozmik fon radyasyonunun sıcaklığı da daha yüksek olmalıdır.
Gözlemsel bazda: 1994 yılında uzak galaksilerden gelen ışık incelenerek geçmişteki kozmik fon radyasyonunun daha yüksek olduğu doğrulandı. Daha sonra yapılan gözlemler de bu sonucu destekledi.
FELSEFE, İLAHİYAT VE BİLİMİN ARASINDAKİ DUVARLAR
Bilim çevreleri Big Bang’in teorik, gözlemsel ve deneysel verilerinin değerini anlamışlardır. Fakat felsefe ve ilahiyat çevreleri için ne yazık ki aynısı söylenemez. Bunun birçok sebebi sayılabilir, fakat bunun sebeplerinden biri her ne kadar teori 1920’li yıllarda ortaya konmuş olsa da 1990’lı yıllarda hala yeni delillerin elde edilmesidir. Tüm bu delillerin fizik, astronomi arenalarından felsefe ve ilahiyat arenalarına geçmesi, bu arenalarda da yankı bulması vakit gerektirmektedir. Ne yazık ki pozitivist bilim anlayışı fizik bilimi ile felsefenin ve ilahiyatın arasına duvar örmüştür ve günümüzün bilim anlayışı yaygın olarak pozitivisttir. Felsefeciler ve ilahiyatçılar da poztivizmin bu duvarını kabullendikleri için felsefe, ilahiyat ve bilimin bulgularına topluca bakanlar, bunları bir arada değerlendirenler azınlıkta kalmışlardır. Bu çalışmanın ilerleyen bölümlerinde bu azınlığın neden çoğalması gerektiğini göstermeye çalışacağım.
5- ELEMENTLERİN MİKTARINDAKİ DELİL
HİDROJENİN MİKTARINDAKİ DELİL
Uzaydaki maddelerin oranını Fraunhofer’in bulduğu “Fraunhofer çizgileri” sayesinde saptamaktayız. Işığın kırılarak renk spektrumunda ayrıştırılması Newton’dan beri bilinir. Fraunhofer, renk spektrumundaki gökkuşağının içinde çok sayıda çizgi gördü; bunların bir kısmı koyu renkli çizgiler, bir kısmıysa açık renkli çizgilerdi. Bunlara neyin sebep olduğunu çözemedi, fakat her elementin çıkardığı çizgilerin farklı olduğunu gördü. Fraunhofer, 1816 yılındaki çalışmalarında bu bulguların önemini kavrayamasa da; ondan sonra 1880 yılında William Huggins bu çizgilerin, elementlerin adeta parmak izi olduğunu keşfetti.
Işıkla gelen bu parmak izini inceleyerek ışığın kaynağında ne olduğunu anlayabiliriz. Böylelikle Güneş’in ve yıldızların birbirlerinden farklı yapıda olmadıkları anlaşıldı. Hepsi de temelde hidrojenden ve helyumdan oluşuyordu; Güneş, evrendeki yıldızlar kümesinin bir alt kümesiydi. Evren yer çekimi kanunlarıyla işleyen, içindeki yıldızların ve gezegenlerin hepsinin hareket ettiği, aynı ham maddelerden oluşmuş bir yerdi.
Fraunhofer çizgileri sayesinde evrenin yüzde 73’ünün hidrojen ve yüzde 25’inin helyum olduğu saptanmıştır. Bu sonuç ise Big Bang’i destekleyen bir delildir. Atom-altı araştırmalarına göre atomu oluşturan parçacıklardan hidrojen atomunun oluşması için yüksek sıcaklıkta bir ortam gerekmektedir. Bu konudaki ilk detaylı öngörü Gamow ve arkadaşlarının çalışmalarıyla 1948 yılında ortaya konmuştur. Gamow’un öngördüğü gibi evrenin çok yüksek bir sıcaklıktan hızla soğuması; proton ve nötronların beraberce elementleri oluşturmasının ve evrendeki yüzde 73 oranındaki hidrojenin açıklamasıdır. Yıldızların içinde oluşan süreçlerde hidrojen oluşamaz, oysa Big Bang hem hidrojen atomunun nasıl oluştuğunu, hem de miktarını açıklamıştır.
HELYUMUN MİKTARINDAKİ DELİL
Big Bang ile evrenin oluşumunun ilk anlarında helyumun meydana geldiği anlaşılmıştır. Evrenin başlangıcı protonlardan, nötronlardan ve elektronlardan oluşan sıcak bir karışımdır. Bu karışım soğudukça nükleer tepkimeler gerçekleşebilmiştir. Özellikle nötronların ve protonların çiftler halinde birleştiği; bu çiftlerin de birleşerek helyum elementinin çekirdeğini oluşturduğu hesaplanmıştır. Kuramsal hesaplamalarda evrende yüzde 25 oranında helyum olduğu ortaya konmuştur. Yıldızların içindeki tepkimelerde de helyum oluşabilmektedir. Fakat yıldızların içindeki bu oluşumlar yüzde 25 oranındaki helyumu açıklayamaz.
Yapılan tüm gözlemler bu verileri doğrulamıştır. Örneğin 1999 yılında Amerikalı ve Ukraynalı astronomlar, Multiple Mirror ve Keck teleskoplarıyla yaptıkları gözlemlerde, yıldızların oluşturduğu helyum oranını çıkarttıktan sonra yüzde 24.52 helyum oranını elde ettiler. Bu oranı uzaktaki en yaşlı galaksileri gözleyerek elde eden astronomlar, Big Bang’in öngörüsünü bir kez daha doğruladılar. Daha sonra 2000 yılında “Astrophysical Journal” da çalışmalarını yayınlayan Kanadalı astronomlar da çok yakın sonuçlar elde ettiler. Bu çalışmalar da, en eski cisimlerin var olduğu zamandan beri, yani evrenin daha ilk başlarından itibaren helyumun var olduğunu ortaya koymuştur.
EVRENİN HER YERİNDEN GELEN DELİL
Big Bang’in, evrenin tek bir noktasından başladığını, çok yoğun ve çok sıcak ortamın genişleyerek daha az yoğun ve daha az sıcak ortama dönüştüğünü bir kez daha hatırlayalım. Bu anlatımda hidrojen ve helyum da bu genişlemedeki süreçlerde açıklanır. Kozmik fon radyasyonunun önemli bir özelliğinin, evrenin her yanına dağılması olduğunu gördük. Genişleyen evren ile oluşan dörtte üç oranındaki hidrojen ve dörtte bir oranındaki helyum için de aynı sonuç beklenmektedir. Evrenin genişlemesiyle evrenin her yanında aynı oran gözlemlenmelidir, çünkü evrenin genişlemesiyle bu madde oranı evrenin her yanına dağılmıştır. Big Bang’e göre gözlemlenmesi gereken sonuç ile yapılan gözlemler tamamen uyumludur. Evrenin neresine bakarsak bakalım hidrojen ve helyum hakim elementlerdir ve evrenin dörtte üçü kadarı hidrojenden ve dörtte biri kadarı helyumdan oluşmaktadır.
DÖTERYUMUN VE LİTYUMUN MİKTARINDAKİ DELİL
Evrende var olan bütün döteryum (hidrojen atomunun bir nötron fazlalı izotopu) ve lityum, Big Bang’in ilk dakikalarında oluşmuştur. Yıldızların içindeki süreçler bu atomları oluşturamaz, tam tersine bu atomları parçalar. Oysa Big Bang, döteryumun ve lityumun varlığını açıklamaktadır.
Keck teleskobuyla ve Hubble teleskobuyla gerçekleştirilen gözlemler, Big Bang’in, döteryumun ve lityumun miktarlarıyla ilgili öngörüsüyle tamamen uyuşmaktadır. Örneğin Vanioni Flam, Coc ve Casse’nin 2000 yılında yayımladıkları araştırmaları ve daha evvelki bir çok araştırma bunu onaylamaktadır.
1994 yılına kadar evrendeki döteryum ve lityum miktarına dair tespitler nispeten yakın yıldızlarda yapılmıştı. Oysa 1994 yılından itibaren 12 milyar ışık yılı kadar mesafedeki (yani milyarlarca yıl geçmişteki) gaz kütleleri incelendi. Bunlarda da döteryuma ve lityuma rastlandı. Aynen Big Bang’te öngörüldüğü gibi, evrenin ilk zamanlarından beri bu elementlerin var olduğu böylece bir kez daha ispatlandı.
Bu delilde vardığımız sonuçları kısaca şöyle özetleyebiliriz:
1- Evrenin dörtte üçü kadarı Big Bang’in öngördüğü gibi hidrojen atomundan oluşur.
2- Evrenin dörtte biri kadarı Big Bang’in öngördüğü gibi helyum atomundan oluşur.
3- Big Bang’in öngördüğü gibi bu oranlar evrenin her yönünde tespit edilmektedir.
4- Hidrojen atomunun oluşması için gerekli çok yüksek sıcaklıktaki ortamı ancak Big Bang sağlar.
5- Helyum yıldızlarda oluşabilir, ama evrendeki yüzde 25’lik helyum oranı ancak Big Bang ile açıklanabilir.
6- Yıldızlar döteryum, lityum gibi elementleri parçalar, bu elementlerin oluşumu ancak Big Bang ile mümkündür.
7- Son yıllarda en uzak (en eski) galaksilerin ve gaz bulutlarının gözlemlenmesiyle bunlarda tespit edilen hidrojen, helyum, döteryum, lityum, elemenlerinin miktarı da; evrenin en eski zamanlarından beri bu elementlerin var olduğunu ispatlamaktadır. Aynen Big Bang’de öngörüldüğü gibi…
6- ATOM-ALTI DÜNYADAN YILDIZLARIN AŞAMALI GELİŞİMİNE DELİLLER
MİLYARLARCA DOLARLIK HIZLANDIRICILAR
Atom-altı dünyanın daha iyi tanınabilmesi için atom-altı parçacıkları hızlandırmaya yarayan, çok yüksek sıcaklık ortamlarını taklit eden hızlandırıcı tüneller inşa edilmiştir. Dünyanın en gözde fizikçilerinin çalştığı bu deney ortamları milyarlarca dolarlık bütçeyle imal edilmiş teknoloji harikalarıdır. Bu hızlandırıcıların en güçlüleri İsviçre’de Cenevre şehrindeki CERN, Amerika’da Chicago şehrindeki Fermilab ve yine Amerika’da San Francisco şehrindeki SLAC’tır. Bu tünellerde yapılan deneyler, Big Bang’in tüm delilleriyle uyumludur ve yaşadığımız evreni oluşturan Big Bang’in matematiksel modelini onaylamaktadır.
Big Bang, başlangıç sıcaklığında sadece enerjinin var olabileceğini, enerjinin soğuma aşamalarına bağlı olarak tüm atom-altı parçacıklarının oluştuğunu, sonra aşamalı gelişmeci bir süreçle gaz bulutlarının ve dönem dönem yıldızların oluştuğunu söylemektedir. Atom-altı dünyanın oluşumunun tüm safhaları; sıcaklığın bu düşüşüne, genişlemeye ve yoğunlaşmanın azalmasına bağlı olarak açıklanır. Maddenin ve anti-maddenin ortaya çıkışı; elektronların ve pozitronun (elektronun anti-maddesi), protonun ve anti-protonun, kuvarkların ve karşı kuvarkların ortaya çıkışı ve birbirlerini yok edişleri, hep Big Bang modeline göre açıklanmaktadır. Kısacası atom-altı dünyadaki tüm aşamalar ve evrenimizin bugünkü atom-altı dünyası, Big Bang’in evren modeline göre açıklanmakta ve başta bahsettiğimiz hızlandırıcı tünellerde olmak üzere yapılan deneyler, bu açıklamaları onaylamaktadır.
İLK ÜÇ DAKİKA
Evrenin başlangıcından yaklaşık bir saniye sonra evrenin her yerinde sıcaklığın yaklaşık on milyar derece olduğu matematiksel yöntemlerle hesaplanabilmektedir . Bu, matematiğin en yüksek uygulamalarıyla mümkün olmaktadır. Fizikle ve matematikle fazla ilgilenmeyenler evrenin ilk saniyesi hakkında insanların hangi cüretle konuştuklarını pek anlayamamaktadırlar. Fakat atom-altı dünyanın en meşhur kitapları bu oluşumları saniyeden daha küçük dilimlerden başlayarak aktarmaktadır.
İyi bir teoriden beklenen öngörülerde bulunma gücü Big Bang’de en mükemmel şekilde vardır. Evrendeki maddenin aşamalı gelişimini anlatan “İlk Üç Dakika” kitabının (bu konunun belki de en ünlü kitabı) yazarı Steven Weinberg anlatımlarına şöyle bir giriş yapmaktadır: “Artık evrimin ilk üç dakika içerisindeki kozmik akışını izlemeye hazırız. Olaylar önceleri, sonraya göre çok daha hızlı aktığı için olağan bir filmdeki gibi, resimleri eşit zaman aralıklarına dizilmiş göstermek yararlı olmayabilir. Bunun yerine filmimizin hızını evrenin sıcaklığının düşmesine uyacak şekilde ayarlayacağız; her seferinde sıcaklığın üçe bölümü kadar düşüş oldukça kamerayı durdurup bir resim çekeceğiz.” Weinberg altı film karesiyle bu aşamaları anlatır. Big Bang’in matematiksel modelinin bir sonucu olan öngörüde bulunma gücünü gösterebilmek için bu altı kareyi kısaca özetleyerek aktaracağım:
Birinci Film Karesi: Evrenin sıcaklığı 100 milyar Kelvin’dir. Evren, madde ve ışınımdan oluşmuş ayrılmaz bir çorba gibidir. Bu çorba içinde her bir parçacık diğer parçacıklarla çok hızlı bir şekilde çarpışır. Birinci film karesinde çok az sayıda çekirdek parçacığı vardır. Yaklaşık olarak her bir milyar fotona ya da elektrona, ya da nötrinoya karşılık bir proton, ya da bir nötron. Bu film karesinin alındığı zaman ölçüsünün, saniyenin yüzde biri kadar olduğunu hatırlatmakta fayda vardır.
İkinci Film Karesi: Evrenin sıcaklığı 30 milyar Kelvin’e düşer. Birinci film karesinden beri 0.11 saniye geçmiştir. Az sayıdaki çekirdek parçacıkları hala çekirdekleri oluşturmak üzere bağlanmamışlardır. Çekirdek parçacıklarının dengesi yüzde 38 nötron ve yüzde 62 proton şeklinde bir kayma göstermiştir.
Üçüncü Film Karesi: Evrenin sıcaklığı 10 milyar Kelvin’e düşer. Birinci kareden beri 1.09 saniye geçmiştir. Evren hala nötronların atom çekirdeklerini oluşturmak üzere bağlanmalarına meydan vermeyecek kadar çok sıcaktır. Azalan sıcaklık nedeniyle, proton ve nötron dengesinden yüzde 24 nötron ve yüzde 76 proton olmak üzere bir kayma olmuştur.
Dördüncü Film Karesi: Evrenin sıcaklığı 3 milyar Kelvin’e düşer. İlk kareden beri 13.82 saniye geçmiştir. Nötronlar öncesinden çok daha yavaş olmakla birlikte hala protonlara dönüşmektedirler, şimdi denge yüzde 17 nötron ve yüzde 83 protondur. Evren, artık helyum gibi çeşitli kararlı çekirdeklerin oluşmasına yetecek kadar soğuktur, fakat bu hemen gerçekleşmez.
Beşinci Film Karesi: Evrenin sıcaklığı 1 milyar Kelvin’e düşer. Beşinci kareden kısa bir zaman sonra çarpıcı bir olay olur. Sıcaklık, döteryum (hidrojen elementinin izotopu) çekirdeklerinin artık parçalanmadığı bir noktaya düşer. Ne var ki, helyumdan daha ağır çekirdekler sezilir sayıda oluşamazlar. İlk kareden bu yana 3 dakika 46 saniye geçer (Bu noktada Weinberg, 46 saniye için okuyucudan özür diler. Kitabın ismini 3 dakika 46 saniye koysaydı kulağa hoş gelmeyeceğini vurgular).
Altıncı Film Karesi: Beşinci karede arzulanan noktaya ulaşılmıştır, temel elementler artık oluşmuştur. Fakat ne olacağını göstermek için Weinberg filmi bir kare ileriye götürür. Bu karede sıcaklık 300 milyon Kelvin’dir. İlk kareden beri 34 dakika 40 saniye geçmiştir. Çekirdek parçacıkları artık helyum veya hidrojen şeklinde bağlıdır (bir önceki bölümde bu konuya değindik). Fakat evren hala o kadar sıcaktır ki henüz kararlı atomlar oluşamamaktadır.
PLANCK ZAMANI
Görüldüğü gibi matematiğin yüksek uygulamaları ve parçacık hızlandırıcılarda yapılan deneyler sayesinde, Big Bang ile açıklanan evrenin, ilk saniyesinde olanlar anlaşılmaya çalışılmaktadır. Ancak evrenin 10-43 saniyelik(1 saniyenin, 1’in arkasına 43 tane sıfır yazacağımız sayıya bölünmüş kısmı) bölümü için konuşulamamaktadır. Bu zamana Planck zamanı denmektedir, bu zaman diliminde çekim kanunu gibi fizik kanunları işlemediği için, bu zaman dilimi tarif edilememektedir. 1032 Kelvin derece (Planck çağı) üzerine konuşulamaz, bu Planck zamanındaki evrenin sıcaklığıdır.
Planck zamanından sonra sıcaklığın ve yoğunluğun düşüşü ve evrenin genişlemesi çerçevesinde atom-altı dünyadan galaksilere evrenin oluşumunun bu kadar detaylı anlatılabilmesi, Big Bang’in bilgimizi ne kadar arttırdığını gösterir. Bir saniyeden çok çok daha kısa olan Planck zamanı, artık tartışma konusudur. Oysa binlerce yıl bilim dünyası, bilimsel anlamda bir kozmogoniden (evrenin oluşumunun açıklamasından) yoksundu.
Atom-altı dünya ile ilgili tüm deneyler ve hesaplar Big Bang’i desteklemektedir. Kuvarklardan glüonların oluşumuna, protonlardan, nötronlardan ve elektronlardan nötrinolara kadar tüm parçacıklar, Big Bang’in modelinde yerini bulmaktadır. Bu parçacıklar kadar bunların karşı parçacıklarının oluşumu ve birbirleriyle etkileşimleri ve bugünkü duruma aşamalı bir süreç sonunda gelinmesi de Big Bang’in anlatımlarında yerini bulmaktadır.
YILDIZLARIN AŞAMALI GELİŞİMİ
Big Bang’in atom-altı dünyanın oluşumunu aşamalı-gelişmeci bir süreçte anlatması gözlemle ve deneyle desteklendiği gibi, yıldız kümeleri hakkındaki aşamalı-gelişmeci anlatımları da gözlemle desteklenmektedir. Astronomlar yıldızları 1.Popülasyon, 2.Popülasyon ve 3.Popülasyon yıldızlar olarak üçe ayırırlar. Bunlardan ilk ortaya çıkan yıldızlar 1.Popülasyon yıldızlardır (Bazıları yıldızların keşfine dayanarak numaralandırma yaptıkları için, popülasyon numaralandırmaya, yaptığımızın tersinden başlarlar). 1. Popülasyon yıldızlar evrenin maddesinin daha yoğun olduğu dönemde ortaya çıktıkları için, bu yıldızlar “süperdev yıldızlar” olarak adlandırılır. Bu yıldızların ömrü kısadır ve büyük bir patlamayla bütün maddelerini uzaya saçarlar. Teorisyenler, bu yıldızların ancak çok az bir kısmının gözlemlenebileceği kanaatindedirler. 2. Popülasyon yıldızlar ise, Big Bang’in aşamalı-gelişmeci süreçlerine dayanılarak şöyle tarif edilmişlerdir:
a) En büyük yıldız grubu bunlardır.
b) Belli bölgelerde daha yoğundurlar (genç yıldızların oluşma bölgeleri gibi).
c) Her kütlede büyük ve küçük yıldızları beraberce barındırırlar.
Bu üç öngörü de astonomların son yıllarda yaptıkları gözlemlerle uyumludur. 3. Popülasyon yıldızlar ise (Güneş’imiz dahil), 2. Popülasyon yıldızların dağılmış tozlarından oluşmuştur. Vücudumuzdaki karbon, kalsiyum gibi elementlerden altın ve demir gibi elementlere kadar birçok element, 2.Popülasyon yıldızlarda üretilmiştir. Bu bilgi, canlıların, evrenin yaratılışından neden 15 milyar yıl sonra yaratıldığının da bir sebebini göstermektedir. Çünkü canlılık için mutlaka gerekli olan karbon atomu gibi atomlar, 2. Popülasyon yıldızlarda üretilmiştir. Bizim içinde bulunduğumuz bölge, bu yıldızların dağılmış tozlarındaki bu atomlar sayesinde canlılık için gerekli ham maddelere kavuşmuştur.
Yıldızların aşamalı-gelişmeci süreci gözlemlerle doğrulanmış, bu da Big Bang’i destekleyen ek bir delil olmuştur. Big Bang, atom-altı dünyadan, ayrı yıldız popülasyonlarına kadar tüm evreni aşamalı-gelişmeci bir süreçle açıklamaktadır; bu, evreni, binlerce yıldır statik modellerle açıklayan görüşlere tamamen ters, dinamik bir anlatımdır. Gözlem ve deney, bu anlatımlarda matematiksel hesaplarla birleşmiş ve evrenin, bilim tarihinde hiç olmadığı kadar anlaşılır olması mümkün olmuştur.
BIG BANG’İ DESTEKLEYEN YAN DELİLLER
Big Bang’in yan delilleri, doğrudan Big Bang’i ispatlamadan, evrenin bir başlangıcı olduğunu; yani ezeli olmadığını ortaya koyarak, teoriyi dolaylı yoldan desteklemektedir. Big Bang teorisinin en temel, en önemli felsefi sonucu evrenin bir başlangıcı olduğunu ortaya koymasıdır. Bu yüzden evrenin başlangıcı olduğunu ortaya koyan her delil, Big Bang teorisini dolaylı yoldan desteklemektedir. Bu bölümün başında bu delillerin fizik bilimine ait olanlarına değineceğim. Bölümün sonunda ise, evrenin bir başlangıcı olduğu görüşünün, daha önceden felsefi olarak nasıl temellendirildiğini kısaca göstereceğim. Böylece Big Bang’le ilgili delillerin, diğer fiziki ve felsefi delillerle, evrenin başlangıcı olduğu noktasında nasıl birleştiğine tanıklık edeceğiz.
1- ENTROPİ DELİLİ
ENTROPİ YASASI NE DİYOR
Entropi kavramının temelini ilk olarak Benjamin Thompson 1854’de attı. Fakat Entropi Yasası’nı ilk olarak Hermann Von Helmhotz 1856’da keşfetti. Entropi Yasası, termodinamiğin ikinci yasası olarak da anılır.
Bu yasa, bize, evrenin sonunun her an yaklaştığını ve fizik kuralları açısından bu sonucun kaçınılmaz olduğunu söyler. Buna sebep olan; ısının tek yönlü, geri çevrilmesi mümkün olmayan akışıdır. Örneğin bir odanın içinde sıcak su dolu bir kova bıraktığımızı düşünelim. Sıcak su kütlesindeki ısı enerjisi odaya yayılır, fakat hiçbir zaman için bu ısı akışı aksi yönde olmaz; bir kere ısı enerjisi odaya yayıldıktan sonra, bu ısı enerjisi dönüp de kovadaki suyu eski sıcaklığına getirmez. Kapalı bir sistemdeki enerji akışı tek yönlüdür ve bu akış tam bir denge noktasına ulaşıncaya kadar devam eder. Bu denge noktasına “termodinamik denge” denir ve bu durumda entropi en yüksek değerine kavuşur. Tersine çevrilmesi mümkün olmayan bu fiziki sürecin varlığı, evrenin de, tıpkı insanlarda olduğu gibi, asla geri dönüşü olmayan bir yaşlanma sürecine sahip olduğunu gösterir.
Gerek bizim Güneş’imizde, gerekse evrendeki diğer yıldızlarda, ısının bu tek yönlü hareketine dayalı termodinamik yasa hüküm sürmektedir. Güneş, soğuk uzaya ısı yayarak entropiyi sürekli arttırır. Fakat uzaydaki bu ısı toplanıp da Güneş’e geri dönmez. Termodinamik yasa, entropinin sürekli arttığını ve bu sürecin kesinlikle tek taraflı olduğunu söyler.
ENTROPİ YASASI’NIN FELSEFİ SONUÇLARI
Entropi ile ilgili bilgileri birçok kişi salt fiziksel bir konu olarak algılamakta ve ele almaktadır. Oysa Entropi Yasası, bizi çok önemli felsefi sonuçlara da ulaştırmaktadır. Bu, maddelenerek şöyle gösterilebilir:
1- Evrendeki ısı akışı tek yönlüdür ve bu akış geri çevrilemez (Termodinamiğin ikinci kanunu).
2- Buna göre evrende bir gün termodinamik denge oluşacak ve “ısı ölümü” yaşanacaktır. Kısacası evren ebedi değildir, evrenin bir sonu vardır.
3- Eğer evren sonsuzdan beri var olsaydı, aradan geçen zamanda evren çoktan termodinamik dengeye gelip “ısı ölümü”nü yaşıyor olacaktı. Ölümlü bir evren, sonsuzdan beri var olamaz.
4- Evren sonsuzdan beri var olamıyorsa demek ki evrenin bir başlangıcı vardır. Bu başlangıç durumundaki (t=0) evren, düşük entropili bir halden yüksek entropili duruma doğru gitmektedir. Entropinin sürekli olarak artıp hiç azalmaması, evrenin başlangıcının çok düşük entropili olduğunu gösterir.
ENTROPİ, KARAMSARLIK VE ÜMİT
Daha önce felsefecilerin bir kısmı Entropi Yasası’nın, evrenin ebedi olmadığına ilişkin sonucu üzerinde durmuşlar ve evrenin başlangıcı olduğuna dair sonucunu göz ardı etmişlerdir. Örneğin Bertrand Russell, insanlığın tüm ürünlerinin ve evrenin yok oluşunun kendisinde uyandırdığı karamsarlığı yazılarında açıklamıştır. Bilim adamı ve felsefecilerin, entropinin, evreni yok oluşa götürdüğüne odaklanıp, evrenin başlangıcı olduğu sonucunu göz ardı etmelerine Paul Davies şaşırmaktadır: “19. yüzyıl bilimcilerinin bu derin anlamlı sonucu (evrenin başlangıcı olduğunu) kavrayamamış olmaları çok ilginçtir.”
Entropi Yasası’nın insanlığı ümitsizlik yerine ümide sevkedecek sonuçları vardır. İnsanoğlu ölümlü olması nedeniyle, zaten Entropi Yasası olmasa da, insanlığın ürünlerini ve evrenin güzelliğini, sürekli algılamaktan mahrum kalacağını bilmektedir. İnsanoğlunun karamsarlığını yenmesini sağlayacak unsur, kendi öldükten sonra evrenin ebedi var olması değil, kendisinin ebedi yaşayabilmesidir. İnsanoğlunun bunu yapmaya gücünün yetmediği ortadadır. Öyleyse insanoğluna ümidi verecek olan, bu gücü keşfedebilmesidir. Entropi Yasası, evrenin başlangıcı olduğunu ortaya koyarak, evrenin kendisi dışında bir Güç’e olan ihtiyacını temellendirmekte ve tek Tanrılı dinlerin evrenin başlangıcı olduğu konusundaki iddialarını desteklemektedir. Maddeyi ezeli kabul eden kimselerin ezeli ve ebedi olarak değerlendirdikleri evrenin ölüme gittiğini öğrenmeleri karşısında karamsarlığa kapılmaları doğaldır. Fakat evrenin başlangıcı ve sonu olduğundan, Tanrı’nın varlığını ve tek Tanrılı dinlerin mesajının doğruluğunu delillendiren ve ümidi Tanrı’nın varlığında bulanlar için “Entropi Yasası” karamsarlığa sebebiyet vermez.
ENTROPİ VE BIG BANG BULUŞMASI
Evrenin bir başlangıcı ve sonu olduğu fikri, bilimsel deliller temelinde detaylı olarak Big Bang teorisi ile ortaya koyulmuştur. Termodinamiğin kanunları (Entropi Yasası), daha önceden ortaya koyulmuştu, bunların bizi ulaştırdığı sonuç da görüldüğü gibi tamamen aynıdır. Sonuç olarak termodinamik kanunlar, astronomik gözlemler ve izafiyet teorisinin formülleri; evrenin başlangıcı ve sonu olduğu sonucunda birbirlerini desteklemektedirler.
Entropi Yasası, Big Bang’den ayrı bir fiziksel yasa olup, ulaştığı sonuçlar ile Big Bang’i onayladığı için, bu yasayı, Big Bang’in yan delillerinden biri olarak değerlendirdim. Fakat bu yasa bir yönüyle Big Bang’in doğrudan delillerinden de biridir. Evrendeki entropi miktarı çok yüksektir ve bu yüksek entropiyi ancak sıcak ortamdaki bir Big Bang başlangıcı ile açıklayabiliriz (Entropi miktarı, ışığın en küçük parçası fotonların, proton ve nötron gibi baryonlara oranıyla ölçülebilir). Süpernova patlaması en çok entropiye sebep olan olaylardan biri olmasına rağmen sebep olduğu entropi, evrendeki entropiden çok daha azdır. Bilinen hiçbir evrensel oluşum, evrendeki bu yüksek entropiyi açıklayamaz. Oysa Big Bang ile bu yüksek entropi oranı tamamen uyumludur.
2- IŞIĞIN SON BULMASINDAKİ DELİL
DEĞİŞMEYEN EVREN YANILGISI
Yıldızlarla dolu evren, birçok insanda sabit ve değişmez bir evren hissi uyandırmaktadır. Aristo gibi bir felsefeci, yıldızların ezeli ve ebedi olduğuna kanaat getirmiş, yıldızların hiç tükenmeyen bir yakıta sahip olduklarını ileri sürmüştür. Geceleyin, gökyüzüne çıplak gözle bakan birçok kişi durağan evren fikrine kapılmış, evrendeki dinamizmi, sürekli var oluş ve yok oluş sürecini gözden kaçırmıştır.
Yıldızların yapısı keşfedilmeden önce, yıldızların sonsuzdan beri var olduğunu, sonsuza dek var olacağını, yıldızların tükenmez bir kaynak olarak sonsuza dek ışık vereceğini, aşağı yukarı tüm materyalistler savunuyordu. Oysa yıldızların belirli bir ömrü olduğunu, yıldızların (Güneş dahil hepsinin) hidrojeni helyuma çevirerek varlıklarını sürdürdüğünü, yakıtları bitince ise varlıklarının sona erdiğini öğrendik. Bu anlaşıldıktan sonra ölen yıldızların yerine yeni yıldızların oluştuğunu, bunun sonsuza dek böyle gideceğini zannedenler oldu. Fakat bunun da yanlış olduğu artık bilinmektedir. Bir gün gelecek uzayda hiçbir yıldız kalmayacak, hiçbir ışık var olmayacaktır.
Var olan yıldızların ölümünü yeni oluşan yıldızlar takip etmektedir. Bu süreç yıldızları oluşturacak kadar gaz olduğu sürece devam edecektir. Bu gazların kaynağı, evrenin başlangıç süreci olduğu gibi, süpernovalardaki ve diğer yıldızlardaki patlamalar ve püskürmeler de evrendeki gaz oluşumunun kaynağıdır. Bu gazlar kütle çekimi kuvvetinin etkisi ile sıkışır, çöker ve yıldızların oluşumuna sebebiyet verir. Bu yıldızlar belirli bir ömür yaşadıktan sonra kara deliklere, nötron yıldızlarına, beyaz cücelere, kırmızı devlere dönüşüp ölürler. Yeni yıldızların oluşumu için yeterli ham madde (gazlar) gittikçe azalmaktadır. Bu ham madde tükenince, artık hiç yıldız oluşmamaya başlayacaktır. Yaşayan son yıldızların ölümüyle ise evren sürekli bir karanlığa gömülecektir (Eğer evrenin sonunu getiren başka bir olay daha önce yaşanmazsa).
IŞIĞIN SON BULACAK OLMASINDAN FELSEFİ ÇIKARIMLAR
Mevcut bilimsel verilere göre bu süreç milyarlarca yıl sürecektir. Bu kadar uzakta gözüken bir süreç, birçok kişiyi pek fazla ilgilendirmeyecektir . Oysa bu süreç felsefi açıdan önemli bilgiler vermektedir. Bunları şöyle özetleyebiliriz:
1- Evrendeki ışık belirli bir zaman sonra yok olacaktır.
2- Işık olmadan yaşam mümkün olmadığına göre bu evrende yaşam ebedi olamaz.
3- Eğer ki evrende var olan ışık belli bir zaman sonra yok oluyorsa, demek ki ışık sonsuzdan beri var olamaz, ışığın bir başlangıcı vardır.
Işığın (veya yıldızların), belli bir zaman sonra yok olacağının ve başlangıcı olduğunun gösterilmesi, ezeli ve ebedi evren fikrinin yanlışlığını göstermektedir. Bu da Entropi Yasası ile ve Big Bang’in delilleriyle tamamen uyumlu bir sonuçtur.
Artık yıldızların ezeli varlıklar olduğu fikri geçersiz olmuş, yerini en hatasız ölçümle yıldızların yaşını saptama çabası almıştır. Yapılan hesaplara göre en yüksek adette olan 2. Popülasyon yıldızlar, evrenin başlangıcından 1,5 ile 5 milyar yıl kadar sonra oluşmuşlardır. Gözlemlenebilen 2. Popülasyon yıldızların yaşı bu sayıya eklenirse evrenin yaşı bulunabilir. Buna dayanarak yapılan ölçümlerde evrenin yaşı yaklaşık 15 milyar yıl olarak tahmin edilmektedir. Bu sonuç “Hubble sabitine” dayanarak yapılan tahminlerle çok yakındır. Yıldızlar ve saçtıkları ışık, ezeli evren modellerini yalanlamakta, evrenin bir başlangıcı ve sonu olduğunu ise doğrulamaktadır.
3- RADYOAKTİF ELEMENTLERİN YAŞINDAKİ DELİL
RADYOAKTİF ELEMENTLERİN YARI ÖMRÜ
Radyoaktif elementler günümüzde lise öğrencileri tarafından bile öğrenilmektedir. Oysa radyoaktifliğin bulunması insanlık tarihinin son dönemlerinde olmuştur. Radyoaktiflik, Fransız bilim adamı Henry Becquerel tarafından 1896 yılında bulunmuştur. Radyoaktiflik kısaca, bir atom çekirdeğinin tanecik ya da elektromanyetik ışıma yayarak parçalanmasıdır. Böyle bir parçalanmada radyoaktif atomların hepsi birden parçalanmaz. Radyoaktif maddenin etkisi zamana bağlı olarak gittikçe azalır, çünkü zamana bağlı olarak sürekli atom sayısı azalmaktadır. Radyoaktif maddedeki atomların belirli bir bölümünün ayrışması için geçen süre her zaman aynıdır. Buna binaen radyoaktif maddedeki atomların yarısının parçalanması için geçen süre hesaplarda kullanılmaktadır. Bu süreye “radyoaktif maddenin yarı ömrü” denmektedir ve bu süre her radyoaktif maddede farklıdır. Bazı radyoaktif elementlerin yarı ömrünü aşağıdaki tablodan öğrenebilirsiniz.
Radyoaktif İzotop Yarı Ömür
Toryum 232 14.100.000.000 yıl
Uranyum 238 4.510.000.000 yıl
Uranyum 235 707.000.000 yıl
Neptunyum 237 2.250.000 yıl
Karbon 14 5600 yıl
Radyum 226 1622 yıl
Aktinyum 227 21.6 yıl
Berkelyum 249 314 gün
Polonyum 210 138 gün
Aynştanyum 253 20 gün
Radon 222 3.8 gün
Fermiyum 251 7 saat
RADYOAKTİF ELEMENTLERLE TARİHLENDİRME
Radyoaktif izotop listesinde gördüğümüz Uranyum235’i örnek olarak ele alalım. Belli bir miktarda var olan Uranyum235, 707 milyon yılda bu miktarın yarısına düşecektir. Daha sonraki 707 milyon yılda geriye kalan miktar yine yarıya düşecektir, bu her 707 milyon yıllık dönemde bu şekilde tekrarlanır. Sonuçta, ortamda dönüşmüş maddeler ve Uranyum235 atomları hesaplanarak, kaç yıl önce ne kadar Uranyum235 atomu olduğu matematiksel yöntemlerle belirlenebilir. 1960’ta Nobel Kimya Ödülü’nü kazanan ABD’li atom fizikçisi Willard Frank Libby, Karbon14 radyoaktif atomunu, radyoaktif elementlerin bu özelliğine dayanarak, tarihlendirme amacıyla jeolojide kullanmıştır. Bu da radyoaktif elementlerin bilim dünyasındaki önemini daha da arttırmıştır.
Modern gözlem teknikleri, kimyasal elementlerin yaşını, mevcut radyoaktif elementlerden ve onların, yarı ömürleri sonucunda oluşan radyoaktif elementlerin miktarlarından anlamamıza olanak vermektedir. 1997 yılında İngiliz ve Amerikan astro-fizikçileri; Margaret ve Geoffrey Burbidge, William Fowler ve Fred Hoyle atom ağırlığı yüksek olan elementlerin, sadece süpernovaların içindeki süreçlerle oluşabileceğini ortaya koydular. Onların çalışması ve sonraki çalışmalar bize Toryum232, Uranyum238 ve Uranyum235 gibi elementlerin ilk süpernovalardan kaldığını göstermektedir. Bu elementlerin mevcut miktarı ve yarı ömre dair önceden değindiğimiz hesaplar, ilk süpernovaların yaşını bize vermektedir.
RADYOAKTİF ELEMENTLERE GÖRE EVRENİN YAŞI
Toryum232’nin Uranyum238’e ve Uranyum235’in Uranyum238’e oranına dayanarak, Avrupalı fizikçiler Thielemann, Metzinger ve Klapdor 1983’te ilk süpernovaların 16.8-22.8 milyar yıl aralığında oluştuğunu söylediler. Sonra 1987 yılında William Fowler, bu hesapları düzeltmeye çalıştı ve daha evvelki Thielemann’ın hesaplamalarının 3 milyar yıl ile 9 milyar yıl arasında azaltılması gerektiğini söyledi. Daha sonra ise Thielemann ve iki arkadaşı Cowan ile Truran yeniden hesaplamalar yaptılar ve 12.4-14.7 milyar yıl aralığına ulaştılar. Bunlardan sonra Amerikalı fizikçi Donald Clayton, sekiz ayrı metot kullanarak, ilk süpernovaların tarihi için 12 milyar yıl ile 20 milyar yıl geniş aralığını ileri sürdü.
Evrenin başlangıç safhasında maddenin çok yoğun olduğu dönemde ilk süpernovalar oluşmuştur ve bu evrenin başlangıcına çok yakın bir zamandır. Bu yüzden radyoaktif elementlerin ilk süpernovanın oluşumuna dair verdiği tarihler yaklaşık olarak evrenin yaşını vermektedir. Gerek bu tekniklerle, gerek yıldızların yaşına bağlı olarak, gerek Hubble sabiti kullanılarak yapılan hesaplar hep aynı zaman aralıklarını vermektedir. Bu hesapların hiçbirinde evrenin yaşı; bir trilyon yıl, 200 milyar yıl veya bir milyar yıl, 10 milyon yıl, 5 milyon yıl gibi birbiriyle alakasız sonuçlar vermemektedir. Bazı güçlüklerden dolayı tam ve kesin bir hesap yapılamamaktadır ama tüm farklı hesaplarda evrenin yaşı 15 milyar yıl civarında çıkmaktadır. Hesap yöntemlerinin hep farklı kriterlere dayanmasına karşın sonuçlar hep yaklaşık aralıklarda gerçekleşmektedir. Radyoaktif elementlerin sahip olduğu özelliklerin kullanılması görüldüğü gibi bu hesap yöntemlerinden birini oluşturmaktadır. Evrenin ezeli olup olmadığı tartışması artık yerini evrenin başlangıcının tam olarak ne zaman olduğu tartışmasına bırakmıştır.
Ayrıca protonları oluşturan kuarkların çok uzun bir süre içinde ( yıl olarak tahmin ediliyor) elektronlara dönüşmesi bekleniyor. Bu ise protonların ve atomların sonu demektir. Proton bozulmasına dair bu beklenti de protonların, dolayısıyla atomların ezeli olmadığının bir delilidir. Eğer bunlar ezeli olsalardı şu anda var olamayacaklardı, demek ki Big Bang için bu da bir “yan delil”dir. Fakat üzerinde çok spekülasyonlar yapılan ve bilimsel kesinliğe sahip olmayan bu konuya girmiyor ve “bilimsel yan delilleri” burada noktalıyoruz.
4- EVRENİN BAŞLANGICI OLDUĞUNUN FELSEFİ DELİLLERİ
EVRENİN BAŞLANGICININ FELSEFİ SAVUNMASI
Astronomi ve fizik alanında incelediğimiz gelişmelerin yaşanmadığı dönemde; kozmik fon radyasyonun bilinmediği, evrenin genişlemesinin gözlenmediği, entropiden ve radyoaktif elementlerden insanların haberinin olmadığı zamanda evrenin bir başlangıcı olduğu akılcı argümantasyonlarla savunulmuştur. Yahudi filozof Sadia, Hristiyan filozof Bonaventure, Müslüman filozof Kindi ve daha birçok filozof bunun örneklerini vermişlerdir. Geniş bir kitap olabilecek bu konuya çok kısaca değinmeye çalışacağım. Bu argümantasyonlar kurulurken özellikle evrenin, evrendeki hareketin ve evrendeki zamanın sonsuz olamayacağının üzerinde durulmuştur. Evrenin başlangıcının sebepsiz olamayacağı vurgulanmış ve evrenin kendi dışında bir Sebep’e ihtiyacı olduğu gösterilmiştir. Bunu özetle şöyle gösterebiliriz:
1- Her var olmaya başlayan, başlangıcı için bir sebebe muhtaçtır.
2- Evrenin bir başlangıcı vardır.
3- O halde evrenin var olmaya başlamasının bir sebebi vardır.
İkinci madde argümantasyonun kalbini oluşturmaktadır. Bu argümantasyona itiraz edenler de bu maddeye itiraz etmişlerdir. Big Bang’in temel delilleri ve yan delilleri bu maddenin bilimsel yönden ispatını oluşturmaktadır. Fakat bilimsel deliller olmadan sırf felsefi açıdan da bu argümantasyon savunulabilir. Buna göre evrendeki hareket ve evrendeki zaman sonsuz olamaz, zaman kavramının başlangıcı evrenin de başlangıcıdır. Evrendeki zaman, evrendeki hareketin ölçüsüdür, hareket eden evrenin parçaları, yani evrenin kendisidir. Hareketin olmadığı bir evren düşünülemez. Öyleyse evrenin zamanının başı varsa, bu başlangıç evrendeki hareketin ve evrenin kendisinin de başlangıcıdır. Bu başlangıç, evrenin kendi dışında bir Sebep’e olan ihtiyacını doğurur.
GERÇEK SONSUZ VE KURGUSAL SONSUZ
Anlaşıldığı gibi sonsuz kavramının incelenmesi konumuz açısından hayati öneme sahiptir. Bu noktada sonsuz kavramının bir ayrıma tabi tutulması ve bir karışıklığın önlenmesi çok önemlidir. Cantor gibi matematikçilerin oluşturduğu sayı dizileri “kurgusal sonsuz” sayı dizileridir ve evrende hiçbir şeye karşılık gelmemektedir. Oysa “gerçek sonsuz” olan, “kurgusal sonsuz” olandan ayırt edilmelidir. Bir şeyin “gerçek sonsuz” olduğunu iddia etmek apayrı bir şeydir. Ne kadar ilginçtir ki Elealı Zenon’dan, Russell, Frege, Hawking gibi ünlü matematikçilere kadar birçok kişi bu ayrımı yapamadıkları için birçok paradokslara düşmüşlerdir. Matematiğin paradoksları diye felsefe ve matematik kitaplarında görülen paradoksların kökeni “gerçek” ile “kurgusal” olanın ayırt edilememesinden kaynaklanmaktadır. Fakat bu paradoksların önemli bir görevi olduğu anlaşılmaktadır. Bu paradokslar muhatabına: “Şu anda evrende gerçekten var olanın matematiğiyle değil, kurgusal olan matematikle uğraşıyorsun!” demektedirler. Cantor gibi, sonsuz sayı dizilerine dayalı matematik tabi ki yapılabilir. Fakat bunların evrendeki karşılığının olmadığı unutulmamalıdır.
ZENON’UN TAVŞANI VE KAPLUMBAĞASI
Ana konumuzun biraz dışına taşarak, zihinde kurgulanıp gerçek ile karıştırılan matematikte, “kurgu” ve “gerçek” ayrımının yapıldığında, felsefe tarihindeki paradoksların nasıl çözülebileceğine kısaca değineceğim. Elealı Zenon’a göre tavşan hiçbir zaman kaplumbağaya yetişemez. Çünkü tavşan kaplumbağanın olduğu X noktasına eriştiğinde, kaplumbağa Y noktasına kadar gider, tavşan Y noktasına geldiğinde kaplumbağa ise Z noktasına gelecektir, bu sonsuza dek böyle sürdürülür, bu yüzden tavşan kaplumbağayı hiçbir zaman yakalayamaz. Zenon bu tarz paradokslarıyla, evrende hareketin ve değişimin olmadığını göstermeye çalıştı. Oysa kurguladığı matematiksel modelle evrendeki hareketin alakası yoktur. Herşeyden önce tavşan kaplumbağanın tam yanına gelince, durup kaplumbağanın ileri doğru hareket etmesini beklemez. Matematiğin basit formülünden biliyoruz ki Alınan Yol = Hız x Zaman.
Evrende belli uzunluklar vardır; 10 kilometre, 100 metre gibi. Fakat bu uzunluğu bir sayıya bölerken paydaya sonsuz yazmamız hayali bir uygulamadır. Birincisi, “sonsuz” bir sayı değildir, o ancak sürekli devam etmek gibi bir durumu tarif eder. İkincisi, evrende “sonsuz”a bölünmüş bir bütünlük yoktur, bütünlüğü bu şekilde bölmek hayali bir çabadır, üstelik gerçekliği olmayan bu çabayı zihin de beceremez. Bir cismi “sonsuza bölmek” ile ancak bir cismi gittikçe daha büyük bir sayıya bölebileceğimiz kastedilebilir. Eğer “sonsuz”un, “sürekli artan” anlamı dışında, onu gerçek bir sayı olarak alırsak, gerçek dünyada rastlanmayan bir saçmalığı kendimiz üretmiş oluruz. Zenon bir okun hedefini vuramayacağını söylerken, okun atım yeri ile hedefin arasını sonsuza bölüyordu ve bu mesafenin sonsuz olduğu için aşılamayacağını söylüyordu. Oysa bu sonsuza bölme ancak hayaliydi ve ok da bunu dinlemiyordu. Tavşanlar da bu tip saçmalıklarımıza kulak asmadan kaplumbağaları geçerler. Tavşanın kaplumbağanın yanına geldiğinde durduğunu söylemek ve bu duruşları sonsuza götürmek, evrende gerçekte var olana aykırıdır.
Matematikte meşhur bir paradoks da Russell’ın kümeler paradoksudur. Bu paradoksta önce kümenin tarifi yapılır, bu tarife göre küme; kendisi kendisinin üyesi olmayan aynı cins varlıkları kapsar. Örneğin *****ler kümesi evrendeki tüm *****leri kapsar ama “*****ler kümesi” bu kümenin (kendi-kendisinin) üyesi değildir. Tüm kümeler bu özelliğe uyar ama “kümeler kümesi”ne gelince iş bozulur. Bu kümenin içinde diğer üyeler olduğu gibi “kümeler kümesi” de olmalıdır. Fakat o zaman “kümeler kümesi” kendi kendisinin üyesi olacaktır ki bu, kümenin verilen tanımına aykırıdır. Frege, matematiğin önemli bir bölümü olan kümeler teorisiyle ilgili Russell’ın bu paradoksunu duyunca, paniğe kapılmış ve “Matematik topallıyor” demiştir. Oysa matematikte kümeler hakkında, kendi yaptıkları, evrende aslında olmayan “kurgusal tarifi” değiştirselerdi, ortada bir paradoks kalmayacaktı. Bu örneklerde görüldüğü gibi bazı matematikçiler zihinsel kurgularını gerçek ile karıştırmışlar, zihinsel kurgularını adeta Platon’un idealarına dönüştürmüşlerdir.
SÜREKLİLİK OLARAK SONSUZ
Zihinsel kurgu ile evrenin gerçeğinin en çok karıştırıldığı kavramların başında “sonsuz” gelmektedir. Matematikte “sonsuz”u adeta gerçek bir sayı gibi algılayanlar olmuştur. Oysa “sonsuz” diye bir sayı yoktur, “sonsuz” bizim hiç durmaksızın, sürekli olarak ilerleyeceğimizi söyler. Örneğin doğal sayı dizisini ele alalım: ?0,1,2,3,4…..?. Bu sayı dizisinin sonsuza gittiğini söylerken aslında bu sayı dizisinin bir hedefe gittiğini söylemiyoruz, bu sayı dizisinin 1 arttırılmak suretiyle sürekli ilerlediğini söylüyoruz. Bu yüzden sayı dizilerinin hiçbiri sonsuzu tamamlamaz, sürekli ilerlerler, eğer bir yerde bu sayı dizisi duruyorsa zaten “sonsuz” kavramının tanımına aykırıdır demektir, çünkü “sonu” vardır.
Bu tariften sonra evrenin zamanının geçmişte ve gelecekte sonsuz olduğunu iddia edenlerin iddiasını birbirinden ayırmalıyız. Evrenin geçmiş ve geleceğini Cantor’un sayı dizileri gibi düşünenler, bu söylemi çok düşünmeden kabul edebilirler. Evrenin sonsuza gittiğini söyleyenler evrendeki zamanın sürekli olarak hiç durmadan ilerlediğini söylemiş olurlar. Bu yüzden geleceğe doğru ilerlemeye “potansiyel sonsuz” diyenler olmuştur. Bu tanım açıkladığımız sonuç açısından bir şey değiştirmez. Fakat ben, bu tanımı kullanmayı bile uygun bulmuyorum. Çünkü potansiyel kelimesi gerçekleşme gücüne sahip olmayı çağrıştırabilir. Oysa sonsuza giden bir süreç, sonsuzun tanımı gereği hiçbir zaman durmaz, sonsuza hiçbir zaman ulaşmaz, zaten sonsuz diye bir nokta yoktur, “sonsuz” varılacak bir hedef değildir, o ancak hiç durmadan ilerlemeyi ifade eder. Bu yüzden evrenin gelecek zamanının “gerçek sonsuz” (gerçekleşip, tamamlanabilen sonsuz) olduğunu söyleyenler hata yaparlar. Sürekli ilerlemenin neresinde durursak duralım bu sonsuz değildir.
Oysa evrenin geçmişinin sonsuz olduğunu söyleyenler, sonsuzun tamamlandığını, evrenin yaşının “gerçekleşmiş sonsuz” olduğunu söylerler. Görüldüğü gibi burada “sonsuz”un tanımı, artık süreklilik dışında, bir bitmişlik, bir tüketilmişlik ifade eder. Gelecek zamanın sonsuz olmasıyla bu çok farklıdır, bu çok önemli fark, birçok kişinin gözünden kaçmıştır.
SONSUZ GEÇİLEBİLİR Mİ?
Bizim sonsuz zaman geçtikten sonra bu noktada olduğumuzu söylemek; sonsuz+1’in olabileceğini, sonsuzun geçilebileceğini söylemek demektir ki, bu sonsuzun tanımına aykırıdır. “Sonsuz” kavramını kurgusal olarak kullananlar bunu gözden kaçırmışlardır. Bunu kısaca şöyle gösterebilirim:
1- Sonsuz sürekli olarak ilerleyen ve ilerlemeyle tamamlanmayan demektir.
2- Evrendeki geçmiş zamanın sonsuz olduğu söylenmektedir.
3- O zaman bizim bu noktada var olabilmemiz için sonsuzun geçilmiş olması lazımdır.(2. maddeye göre.)
4- Sonsuz geçilemeyeceğine göre (1. maddeye göre) ve bizim var olmamız inkar edilemeyeceğine göre, evrendeki geçmiş zaman sonsuz olamaz.
5- Öyleyse evrendeki zamanın başlangıcı vardır.
Sonsuz kavramının yanlış kullanılması düzeltilirse görüldüğü gibi evrenin zamanının bir başlangıcı olduğu da anlaşılacaktır. Bir kere daha belirtmeliyim ki matematiğe, evrende var olmayan kurgusal unsurlar katılması değil, bu “kurgu” ile evrendeki “gerçeğin” karıştırılması yanlıştır. Matematiğin paradokslarının, bu hataları düzeltmede önemli bir yardımcımız olacağı görüşündeyim. Şu cümle sloganımız olabilir: “Matematik olan bitenin (evrendeki gerçeğin) matematiği olduğu müddetçe hiçbir paradoksu olamaz.” Eğer matematiğin ontolojik statüsünde (matematiksel kavramların kurgusal mı, gerçek mi olduğunda) hata yapılmazsa, paradokslar oluşmayacaktır. Nitekim bilimlerin ilerlemesinde matematiğin doğru uygulamalarının tartışılmaz bir yeri vardır. Kurgusal olarak tasarlanıp evrendeki gerçekliğe uymayan matematiğin ise bu ilerlemede hiçbir katkısı olmamıştır. Bu matematik ancak bir oyalanma, bir fikir jimnastiği ve bir paradoks üretme kaynağı olmuştur.
Matematikle uğraşanlar kurgusal düzenlemelerden çekinmemelidirler, fakat kurgusal olanı evrenin gerçeği ile karıştırmaktan çekinmelidirler. Örneğin Pamela Huby, Cantor’un sonsuz sayı dizilerini ele aldığında, bunların “gerçek sonsuz” hakkında hiçbir şey söylemediklerinin tespitini yapabilmektedir. Veya Robinson bu sayı dizilerinin gerçekten kopukluğunu tespit edebilmiştir. Fakat herkesin “kurgu” ile “evrenin gerçeği” ni ayırt etmede bu kadar başarılı olmadığı anlaşılmaktadır. William Lane Craig bu konuyu çalışmalarında detaylıca irdelemekte ve evrenin sonsuz zamandan beri var olamayacağını şu argümantasyonla özetlemektedir:
1- “Gerçek sonsuz” var olamaz.
2- Zamanda sonsuza dek geri gitmek “gerçek sonsuz” oluşturur.
3- Öyleyse zamanda sonsuza dek geri gitmek mümkün değildir.
HILBERT’İN HOTELİ
Sonsuzla ilgili Cantorcu düzenlemeleri gerçek dünyaya uyarladığımızda çelişkileri görürüz. Cantor’u takdir etmeliyiz, fakat bu evrende “gerçek sonsuz”un olmadığını bilmeliyiz. Bunu anlamak için bu konuda bir klasik olan Hilbert’in hotel örneğini inceyebiliriz: Bir hotelde “gerçek sonsuz”(sonsuza giden değil) oda olduğu iddiasını ele alalım. Düşünelim ki bu hotelin sonsuz odaları doludur ve sonsuz müşteri de gelip bizden oda istiyor. Biz de; “Tamam” deyip, No 1’deki müşteriyi No 2’ye, No 2’yi No 4’e, No 3’ü No 6’ya, No 4’ü No 8’e kaydırmak suretiyle bütün tek numaralı odaları boşaltıyoruz.(Tek sayılar kümesinin sonsuz olduğunu hatırlayın: 1,3,5,7,9…). Böylece sonsuz yeni müşteri sonsuz odaya kolayca yerleşir. Fakat hotelin odaları hiç artmaz, hotelin doluluk oranı evvelden de sonsuzdur, şimdi de sonsuzdur! Diğer taraftan her oda sahibi bir doğal sayıya karşılık geldiği için, odaya yeni yerleşecek kişiye hiçbir oda veremeyeceğimiz de söylenebilir. Bu sonsuza bir şey eklenemeyecek olmasındandır. Üstelik hotelin yanına bir hotel yapıp birkaç oda inşa etsek ve buraya birilerini yerleştirsek, oteldeki insanların sayısının yine de arttığını iddia edemeyiz (Çünkü Sonsuz+Herhangi bir sayı = Sonsuz).
Sonsuz kavramının incelenmesinden anlaşılmaktadır ki arka arkaya eklemeli bir diziyle “gerçek sonsuz” bir sayıya ulaşılamaz. Zamanın içinde her an, bir diğerini takip etmekte ve zaman böylece tek yönlü olarak ilerlemektedir. Her an bir önceki ana eklendiğine göre zaman da “gerçek sonsuz” bir kavram olamaz. Bunu William Lane Craig şöyle özetlemektedir:
1- Zamana ait olaylar dizisi, arka arkaya eklenmeyle devam eder.
2- Arka arkaya eklenmeyle oluşan bir dizi “gerçek sonsuz” olamaz.
3- O halde zamana ait olaylar “gerçek sonsuz” değildir.
Buradan da evrendeki zamanın, dolayısıyla evrenin bir başlangıcı olduğuna varırız.
KANT’IN ANTİNOMİLERİNE ÇÖZÜM ÖNERİSİ: SAÇMA VE NASILI BİLİNMEYEN AYRIMI
Kant, zihinsel çatışkıları (antinomileri) anlatırken, evrenin başlangıcı olduğunun da, evrenin sonsuz olduğunun da aynı derecede tutarlı (veya tutarsız) olduğunu söyler. Bu konuya ilerleyen bölümlerde de değineceğim. Bu konudaki önerim antinomilerin çözümü için “saçma” (imkansız) ve “nasılı bilinmeyen” ayrımı yapılmasıdır. Buna göre, şimdiye kadar ileri sürdüğümüz delillerden dolayı evrenin sonsuzdan beri var olduğunu ileri sürmek saçmalığa indirgenebildiği (reductio ad absurdum) için “saçmadır” (imkansızdır). Fakat Tanrı’nın evreni belli bir başlangıç ile yarattığını iddia ettiğimizde burada saçmalığa indirgenecek bir nokta yoktur. “Tanrı bunu nasıl yaptı?” sorusundan dolayı bunun “nasılı bilinmeyen” bir yönü olduğu ileri sürülebilir. Bu ise inkar için bir sebep değildir. Görüldüğü gibi Kant’ın antinomileri bu şekilde çözülebilir. Antinomilerde ortaya konan iki şıktan birinin mutlaka doğru olduğu bellidir. Antinomilerde ortaya konan iki şıkkın her biri diğerinin değillemesidir (tam tersidir). Şıklardan hangisi değillenirse (yanlışlığı gösterilirse) diğerinin doğruluğu anlaşılır. Bu ayrımı gerçekleştirmek için şıklardan hangisinin saçmalığa indirgenip eleneceğini göstermek gereklidir. Böylece öbür şıkkın doğruluğu anlaşılmaktadır.
“Saçma” (imkansız) olan ile “nasılı bilinmeyen” farkına şu örnekleri verebiliriz: 2’nin 3’ten büyük olduğunu veya eşit olduğunu söylemek saçmadır (imkansızdır). Uçağın motorunun nasıl çalıştığını bilmeyen bir kişi için ise uçağın motoru “nasılı bilinmeyen” kategorisindedir. “Saçma” imkansız olanın ifadesidir ve gerçek olamaz, oysa “nasılı bilinmeyen” hakkında yeterli bilgiye sahip olamadığımız, ama gerçek olması mümkün olandır.
Kısacası Kant formüle ettiği zihinsel çatışkıların her iki yönünü aynı değerde göstermekle hata etmiştir. Whitrow da, Kant’ın evrenin ezeli olduğuna dair anti-tezini, evrenin zamanının başlangıcından önce zaman kavramını kabul etmenin hata olduğunu söyleyerek reddetmiştir. Nitekim izafiyet teorisinin formülleri, uzayı ve zamanı birbirine bağlamış, uzayın olmadığı noktada zamanın olamayacağını göstermiştir. Fakat evrene bağlı olmayan “mutlak zaman” kavramına göre (Kant antinomilerini Newton’un “mutlak zaman” kavramına göre formüle etmiştir) antinomilerini formüle eden Kant, Whitrow’un tespit ettiği hataya düşmüştür.
Evrenin bir başlangıcı olduğu ve kendi dışında bir sebebe bağlı olduğu incelediklerimizin dışındaki felsefi argümantasyonlarla da savunulmuştur. Bu konu, bu kitabın hacmini aşacak niteliktedir. Bu bölümdeki amacım bilimsel veriler olmadan da felsefi olarak evrenin başlangıcının olması gerektiğini ortaya koyabilmektir. Bunun için evrenin geçmişinin sonsuz olamayacağının felsefi açıdan gösterilmesi üzerinde yoğunlaştım. Evrenin başlangıcı olduğu hususunda felsefi deliller, Big Bang’in, termodinamiğin ve izafiyet teorisinin delilleriyle buluşmaktadır.
BIG BANG’E KARŞI OLUŞTURULAN BİLİMSEL MODELLERİN İNCELENMESİ
Big Bang teorisi ile evrenin bir başlangıcı olduğu, bu başlangıçta maddenin çok yoğun, sıcaklığın ise çok yüksek bir seviyede bulunduğu, evrenin genişlemesi ile yoğunluğun ve sıcaklığın düştüğü ve düşmeye devam ettiği; anlatılan bu süreç içinde atom-altı parçacıklardan galaksilere kadar tüm evrensel oluşumların gerçekleştiği söylenir. Big Bang teorisinin bu temel ortak noktalarının dışında yapılan kozmolojik birçok tartışma da vardır. Örneğin evrenin artışı sabit olan bir hızla mı genişlediği, yoksa belli bir dönemde şişerek(enflasyonist bir şekilde) mi genişlediği, evrenin genişleme hızını ifade eden Hubble sabitinin tam değerinin ne olduğu, sicim kuramlarının kütle çekimi kuvvetini açıklamakta ne kadar başarılı olduğu, bu tartışmalar arasında sayılabilir. Bizi amacımızın dışına çıkartacak bu tartışmalara bu kitapta girmeyeceğim. Evrenin sabit bir hızla genişlemesi veya genişlemenin belli dönemlerde sıçramalar yapması, Hubble sabitinin beklenenden küçük veya büyük çıkması, bu kitapta üzerinde odaklandığımız sonuçlar bakımından önemli değildir. Bu bölümde özellikle evrenin bir başlangıcı olduğu fikrine karşı, evrenin ezeli olduğunu bilimsel bir şekilde savunmaya çalışmış olan modelleri ele alacağım ve onları bilimsel açıdan inceleyeceğim. Gerçi Big Bang teorisinin temel ve yan delilleri Big Bang’i ispat ederken karşıt tüm modelleri geçersiz de kılmaktadır. Fakat yine de öneminden dolayı bu modelleri ele alıp incelemek yararlı olacaktır. Bölümün sonunda ise, hiçbir delile dayanmadan, hayali bir kurgudan öteye geçemeyen modellere Ockhamlı’nın usturasının uygulanması önerilecektir.
1- DURAĞAN DURUM (STEADY STATE) MODELİ
EVRENİN GENİŞLEMESİ İLE MATERYALİZMİ UZLAŞTIRMA
1918’de William MacMillan’ın ve 1920’lerde James Jeans’in çalışmaları Durağan Durum modelini ortaya atanlara ilham kaynağı olmuştur. Fakat Durağan Durum modeli 1940’lı yıllarda Hermann Bondi, Thomas Gold ve Fred Hoyle’un çalışmalarıyla ortaya konmuştur. Bu yıllarda artık hiçbir bilim adamı, Hubble’ın evrenin sürekli genişlediğine dair gözlemlerine direnememektedir. Maddeyi ve evreni, ezeli ve değişmez kabul eden ateistler bu sonucu kabullenemediler. Genişleyen evren değişmez olamazdı. Değişen sonsuzdan beri var olamazdı, eğer sonsuzdan beri var olamazsa başlangıcı olmalıydı. Devamını ise düşünmek bile istemiyorlardı.
Bir tarafta evrenin genişlediğine dair gözlemsel ve teorik deliller, diğer tarafta maddeyi evrenin biricik unsuru kabul eden materyalistlerin, evrenin değişimini kabullenemeyişleri vardı. Durağan Durum modeli bu tarz bir ruh haliyle, evrenin genişlemesine rağmen değişmediğini ortaya koymak için geliştirildi.
Bu modelin mimarlarının en ünlüsü Fred Hoyle idi; O, Big Bang ismini teoriyle alay etmek için kullanmıştı, fakat sonra teori bu isimle meşhur oldu. Hoyle’un, Big Bang’in felsefi sonuçlarından rahatsız oluşu bir sır değildir. O, Big Bang’in bir başlangıcı gerektirdiğini ve bu başlangıç fikrinin evrenin, evren dışındaki Tanrı ile açıklanmasına sebep olacağını söylüyor ve bundan memnuniyetsizliğini ifade ediyordu. Durağan Durum modeli böylece yeni bir bilimsel bulguya dayanmadan, ateist endişelerle oluşturuldu. Fred Hoyle gibi çok iyi bir fizikçinin buna sahip çıkışı, Big Bang teorisi için iyi bir sınav oldu. Big Bang’in karşısında, her ne olursa olsun bu teoriyi yalanlamak için çalışan ünlü bilim adamları vardı. Fakat gücünü gerçekliğinden alan bir teori tüm bunlara direnebilmeliydi.
BAŞLANGIÇTAN KAÇIŞ İÇİN SÜREKLİ YARATILIŞ FİKRİ
Big Bang teorisinde ortaya konduğu gibi, evren genişledikçe madde yoğunluğu azalmaktadır. Eğer evren ezeli olsaydı, azalan madde miktarı yüzünden hiçbir yıldız, hiçbir gezegen oluşamazdı. Hoyle, bu sorunu çözmek için ortaya beklenmedik bir iddia attı. Genişlemeyle ortaya çıkan madde yoğunluğunun azalması sorunu, sürekli madde yaratılışı ile halledilebilirdi. Hoyle’u tanımayanlar ve bu iddiayı ortaya atışındaki arka planı bilmeyenler, O’nun, Tanrı’nın sürekli yaratışını temellendirmek için böyle bir iddia ortaya attığını sanabilirler. Fiziğin en temel ilkelerinden biri madde ve enerjinin korunmasıdır. Bu iddia, bu en temel yasaya uymamaktadır. Fakat genişleyen bir evrenin değişmediğini, böylece ezeli olduğunu iddia etmek için başka bir yol yoktur. Hoyle “yoktan ve sürekli madde yaratılışı” fikrini muhakkak ki çok isteyerek ortaya atmamıştır. Fakat genişleyen evrenin onu götürdüğü çaresizlik, bu fikri iddia etmesine sebep olmuştur.
Hoyle, bu iddiasını ortaya atarken, gözlemsel ve deneysel hiçbir veriye sahip olmamıştır, hiçbir zaman hiç kimse de bu konuda bir delil ortaya atmış değildir. Hoyle, bu metafizik iddiasını, fiziksel bir iddia olarak sunmaya çalıştı. Fakat yeni maddenin veya yeni enerjinin ( ’ye göre madde enerjinin bir formudur. Madde enerjiye, enerji de maddeye dönüşebilir) nereden geldiğini hiçbir zaman gösteremedi. Bunun yerine yapılan hesaplarda, her 10 milyar yılda, evrenin her metreküpünde iki hidrojen atomunun yaratılması gerektiği söylendi. Bu miktar çok küçüktür, ama nereden ve nasıl bu atomların yaratılacağı sorusunun cevabı yoktur.
YARATILAN MADDENİN MİKTARI SORUNU
Hoyle’un iddiasının geçersizliğini açıklayan yazıların hemen hepsinde Durağan Durum modelinin bu açmazı ortaya koyulur. Dikkat çekmek istediğim gözden kaçan bir açmaz daha vardır. Eğer böyle bir madde yaratılıyor olabilseydi, bir de bu maddenin gerekli oranda nasıl yaratıldığı sorunu ortaya çıkacaktı. Evrenin genişleme hızına göre gerekenden az madde yaratılıyor olsaydı, uzay, atomlar arası mesafelerin galaksiler arası mesafelere eşit olacağı bir mekan olurdu. Yaratılan madde miktarı gerekenden çok fazla olsaydı, uzay, her noktası bir yıldız çekirdeği kadar yoğun durumda da olabilirdi.
Öyleyse, Durağan Durum modeli, “yoktan sürekli yaratılan maddeyi” açıklayamadığı gibi, bu yaratılışın durağan durumun sabitliğini nasıl koruduğunu açıklamakta da çıkmaz içindedir. Bilinçsiz olan fiziki süreçler, adeta bilinçliymişçesine nasıl sabit bir durumu korumak için düzenli ve sürekli bir yaratılışı gerçekleştirebilirle r? Durağan Durum modelinin savunucuları bu noktada da açmaz içindedirler.
Ünlü fizikçiler Alpher ve Herman’a göre 1950’li ve 1960’lı yıllarda Durağan Durum modelinin ilgi görmesinin iki sebebi vardır. Bunlardan birincisi, Big Bang’i savunanların, o yıllarda evrenin genişleme oranını ve evrendeki madde yoğunluğunu iyi hesaplayamamaları neticesinde evrenin yaşının olduğundan genç olduğunu savunmalarıydı. Bu ise yıldızların hesaplanan yaşıyla uyumsuzluk kaydetmişti. Daha sonraki yıllarda gelişen teleskoplar ve yeni ilerlemeler ile bu sorun çözüldü (Evrenin yaşının değişik yöntemlerle hesaplanmasını daha önce işledik).
İkinci neden ise Big Bang teorisinin evrenin bir başı olmasını gerektirmesiydi ve bunun felsefi sonuçları kabul edilemiyordu. Bu sorun hiçbir zaman aşılamazdı, çünkü bu sorun bilimsel değil psikolojikti. Ünlü fizikçi Arthur Eddington şu satırlarında bu psikolojik yapıyı ortaya koymuştur. “Bu konuyu (evrenin genişlemesi) ele alıştaki zorluk, bunun, her şeyin ani ve özel bir başlangıcı olduğunu gerektirmesindendir. Evrenin başlangıcı olduğu fikrini, felsefi açıdan iğrenç buluyorum…”
GENİŞLEMENİN MEKANİZMASI SORUNU
Durağan Durum modeli, genişleyen fakat değişmeyen bir evren sunuyordu. Peki evreni genişleten mekanizma neydi? Neden bütün galaksiler tek bir merkezden fırlatılmışçasına, bir balonun şişmesi gibi genişliyorlardı? Durağan Durum modelini ortaya koyanlar bunu hiçbir zaman izah edememişlerdir. Oysa Big Bang, genişlemeyi sağlayan mekanizmayı mükemmel bir şekilde açıklıyordu.
Durağan Durum modelinde genişlemenin sonsuzdan beri devam ettiği iddiasını düşünün. Böyle bir evren hem zaman açısından, hem hacim açısından sonsuz olacaktır. Bu ise karşımıza birçok paradoks çıkaracaktır. Örneğin karşımıza daha evvel bahsettiğimiz Olber paradoksu çıkar. Sonsuz madde ile dolu sonsuz evrenden gelen ışıklar geceyi de gündüz kadar aydınlatmalıdır. Aradaki toz bulutlarının ışığı emmesi bir şey değiştirmez, bir süre sonra bu tozlar da ısınıp, soğurduğu ışınımla aynı yoğunlukta parlayacaktır. Fakat hepimiz görüyoruz ki gece karanlıktır ve bu gözlemimiz, sonsuz büyüklükte ve galaksilerle dolu olan Durağan Durum modelinin evrenine aykırıdır.
HOYLE’UN BIG BANG’E KATKILARI
Hoyle ve arkadaşları, hidrojen atomlarının, çekim gücünün etkisiyle birleşerek, büyük kürelere dönüşüp, yıldızları oluşturduklarını ortaya koydular. Yuvarlanan kartopunun büyümesi gibi büyüyen kürelerde, kütle çekiminin içe doğru basıncı da sürekli artmaktaydı. Bu basınç çoğaldıkça hidrojen atomlarını birbirinin içine geçirerek, bir sonraki ağır atom olan helyumu oluşturdu. Buradan açığa çıkan enerji, yıldızların içindeki çekim gücünü dengeler ve dışarı doğru patlayıcı basınç yapar. Bu süreç yıldızların milyarlarca yıllık ömrünü sağlar. Anlaşıldı ki yıldızlar, Aristo’nun sandığı gibi sonsuz bir yakıtla yanmamaktadır; fakat hidrojenin helyuma dönüşmesinden oluşan bu yakıt, milyarlarca yıl bir yıldızı yaşatabilmektedir.
Hoyle ve arkadaşları, yıldızların içinde oluşan süreçte elementlerin birçoğunun oluştuğunu gösterebildiler. Peki yıldızları yapacak hidrojen nasıl oluşmuştu? Atom-altı kuram, hidrojenin meydana gelmesi için çok yüksek sıcaklıkta bir ortam gerektirmektedir. Big Bang, evrenin, çok yoğun ve çok sıcak başlangıcı olduğunu söylemektedir. Hoyle’un “Bana fosilini bulun” dediği bu sıcak başlangıcın 1965 yılında fosilinin bulunmasıyla Durağan Durum taraftarları önemli ölçüde pes ettiler. Kozmik fon radyasyonunun anlatıldığı bölümde bu konu detaylıca işlenmiştir.
1990’lı yıllarda Durağan Durum modelini geçersiz kılan birçok yeni delil ortaya kondu. Artık evrenin genişlemesiyle madde yoğunluğunun azaldığı, yıldızların ve ışığın günün birinde yok olacağı biliniyordu. Hele bir de bu yıllarda COBE uydusundan, kozmik fon radyasyonu ile ilgili ilave deliller gelince, zaten savunulamaz durumda olan Durağan Durum modelinin geçersizliği ek deliller kazandı. Uzaktaki cisimlerin kozmik fon radyasyonunun, daha sıcak olduğunun ölçülmesi de 1990’lı yıllarda bulunan ve Durağan Durum modelini geçersiz kılan delillerdendir. Uzak cisimlere bakarken aslında evrenin geçmişine bakıyoruz, çünkü ışık hızı çok hızlı olsa da sonlu bir hızdır. Evrenin geçmişinin daha sıcak olduğunun tespiti tek başına Durağan Durum modelini geçersiz kılacak niteliktedir. Sonuç olarak Ivan King’in kelimeleriyle: “Durağan Durum modeli uzayda her şeyin zamanla nasıl değiştiğinin kesin gözlemlerle ispatlanması sonucunda istirahate çekildi.”
Big Bang, evrenin, aşamalı gelişmeli bir süreçle oluştuğunu ortaya koyar. Yıldızların içindeki elementlerin oluşumu bu sürecin bir parçasıdır. Hoyle ve ekibinin bu konudaki katkıları ve Big Bang’e yaptıkları muhalefetin yeni delillerin bulunmasına sebebiyet vermesi çok önemlidir. Bu yüzden O ve ekibi, Big Bang teorisinin detaylı bir şekilde ortaya konmasına emekleri olan Lemaitre, Friedmann, Hubble ve Gamow ile birlikte anılmaktadırlar.
DURAĞAN DURUM MODELİ’Nİ GEÇERSİZ KILAN DELİLLERİN ÖZETİ
Durağan Durum modeli, Big Bang teorisine karşı en uzun süre direnen teoridir. Bu yüzden Big Bang teorisinin tarihi, Durağan Durum modelinin anlatımını da içerir. Bu modelin, uzayın genişlemesini kabul etmesine rağmen, evrende değişimin ve başlangıcın olmadığına direnmesi de önemlidir. Bu model, materyalizmin ezeli evren fikrini savunmak için ortaya atılmış, ünlü bilim adamlarınca savunulmuş ve materyalistlerin en iddialı bilimsel çabası olmuştur. Bu modeli geçersiz kılan delillerin bir kısmını şöyle özetleyebiliriz:
1- Durağan Durum modeli, fiziksel bir süreçle sürekli olarak maddenin yoktan yaratıldığını söyler, fakat fiziksel olduğu söylenen bu süreç, fizik yasalarına aykırıdır.
2- Eğer Durağan Durum modelinin ileri sürdüğü gibi madde sürekli olarak yoktan yaratılsaydı, bu yoktan yaratılış sürekli belli bir oranı tutturmak zorundaydı. Sadece fizik yasalarına dayanarak oluştuğu söylenen bu dengenin açıklaması yapılamaz.
3- Enerjiden her madde oluşmasında madde miktarı ile tamamen aynı miktarda anti-madde oluşur. Eğer evrende sürekli olarak enerjinin maddeye dönüşümü ile madde yaratılsaydı, madde ile tamamen aynı miktarda anti-madde olacaktı. Bu gözlenen evrene aykırıdır (Big Bang’in sıcaklığı maddenin anti-maddeden fazla çıkışını açıklayabilir).
4- Evrenin genişlemesini açıklayacak bir mekanizma (Big Bang gibi), Durağan Durum modeli ile ortaya konamaz.
5- Durağan Durum modeli evrendeki çok büyük orandaki entropiyi açıklayamaz.
6- Gözlenen kozmik fon radyasyonu, Durağan Durum modelini geçersiz kılar.
7- Çok uzaktaki yıldızlardan elde edilen bilgiler ile evrenin eski dönemindeki kozmik fon radyasyonunun, mevcut kozmik fon radyasyonundan daha sıcak çıkması, Big Bang’i ispat ederken Durağan Durum modelini geçersiz kılar.
8- Evrende belli bir noktadan sonra kırmızıya kaymaların gözlenmemesi, Durağan Durum modelinin, sonsuz büyük evren iddiasını geçersiz kılmaktadır.
9- Durağan Durum modeli sonsuz evren tasarımıyla Olber paradoksunun oluşmasına sebep olmaktadır.
10- Durağan Durum modelinde, kendi kendine oluşan madde, hidrojene nispetle belli bir helyum oranında olmalıdır. Bu oranın mevcut modelde nasıl oluşacağı belirsizdir. Oysa bu konuda, Big Bang’e dayanarak yapılan öngörü kusursuzdur.
11- Evrendeki döteryum, lityum gibi hafif elementlerin Durağan Durum modelinde hiçbir açıklaması yoktur (Big Bang teorisi ile bunlar çok düzgün bir şekilde tahmin edilmiştir).
12- Galaksilerin ve kuasarların geçmişteki ışığını algılıyoruz. Onların galaksimize yakın bölgelerden maddesel karakter ve dağılım itibariyle farklılıkları Durağan Durum modelini makul olmayan bir duruma getirmiştir.
13- Hugh Ross’un dediği gibi, galaksimizin çevresinde çok yaşlı galaksilerin olmaması Durağan Durum modelinin, evrenin sonsuz yaşı olduğu iddiasını; galaksimizin çevresinde çok genç galaksilerin olmaması ise Durağan Durum modelinin sürekli yaratılış fikrini geçersiz kılmaktadır.
14- Evrendeki gaz bulutlarının sonsuza dek yıldız oluşumuna izin vermeyeceğinin anlaşılması Durağan Durum modelinin sabit, değişmez evren fikrini yıkmıştır.
2- AÇILIP KAPANAN (OSCILLATING) EVREN MODELİ
DELİL YERİNE FELSEFİ ENDİŞE
Durağan Durum modeli uzun yıllar Big Bang teorisinin en ciddi rakibi olarak görüldü. Fakat gözlemsel astronominin buluşları, Durağan Durum modelini saf dışı bırakırken, Big Bang’in delilleri gittikçe daha da arttı. Evrenin bir başlangıcı olduğu fikrinin felsefi sonucundan rahatsız olanlar, bunun üzerine Açılıp Kapanan (Oscillating) Evren modelini ortaya attılar. Bu model de bilimsel bulgular sonucunda değil, felsefi endişelerin sonucunda ortaya atıldı. Bunu John Gribbin’in şu sözlerinden anlayabiliriz: “Evrenin ortaya çıkışını anlatan Big Bang Teorisi ile ilgili en büyük problem felsefidir, hatta teolojiktir(ilahiyat la alakalıdır) diyebiliriz. O zaman patlamadan önce ne vardı? Bu problem tek başına Durağan Durum modeline başlangıçtaki hızını vermeye yeterliydi; fakat bu teori ne yazık ki gözlemlerle çatışmaktadır, bu güçlükten kurtulmanın en iyi yolu, evrenin bir tekillikten açılıp, geriye kapandığını, tekrar açılıp, tekrar kapandığını ve bu süreçlerin belirsiz sayıda olduğunu söyleyen modelle ortaya konulmuştur.”
Hiçbir gözlemsel delil ve teorik sebep yokken, Açılıp Kapanan Evren modelinin ortaya konması, sadece ve sadece evrenin başlangıcı olduğu sonucunun bizi evren dışı bir Sebep’e ve Güç’e götürmesi yüzündendir. Fakat bu çaba bir şeyi ispatlamaktadır: Big Bang’in delilleri o kadar güçlüdür ki, bu teorinin götürdüğü felsefi sonuçlardan kaçınmak isteyenler bile, sonuçta bu modeli tekrarlatarak, bu teorinin bir başlangıcı gerektiren felsefi sonucundan kaçınma yoluna sapmışlardır.
EVRENİ YENİDEN AÇACAK BİLİMSEL BİR MEKANİZMA YOK
Her şeyden önce bu model, fiziğin bilinen tüm kurallarına aykırıdır. Yale Üniversitesi’nden Profesör Tinsley’in dediği gibi evrenin kapanışını geriye doğru sıçratacak hiçbir fizik kuralı yoktur. Fiziğin bize söylediklerine göre evren, uzay ve zaman hep beraber Big Bang ile başlar, daha sonra bu genişleme ya Big Chill (Büyük Donma) veya Big Crunch (Büyük Çatırtı) ile son bulur.
Evrendeki genişlemenin bir noktada durup kütle çekiminin etkisiyle geri kapanmanın (Big Crunch) mı yaşanacağı, yoksa genişleme hızının kütle çekimine galip gelip evrenin bir ısı ölümüyle (Big Chill) mi yok olacağı hala tartışılmaktadır. Bu senaryolardan hangisinin doğru olduğunun bilinebilmesi için şu değerlerin tam olarak hesaplanması gerekmektedir:
1- Evrendeki madde yoğunluğu
2- Evrenin yaşı
3- Evrenin genişleme hızı
İki senaryodan hangisinin daha doğru olduğunun hesabı için özellikle “madde yoğunluğunu” hesaplamak önemlidir. Saydığımız üç şıktan en çok sorunlu olan ise madde yoğunluğunun hesaplanmasıdır. Çünkü evrendeki karadelikleri (ışık yaymadığı için) ve nötrino gibi egzotik maddeleri tam olarak hesaplamak mümkün olmamaktadır. Evrendeki kapanmayı sağlayacak madde miktarı “Omega” diye adlandırılan kritik bir değerle ifade edilmektedir. Şimdiye kadarki hesaplar, evrendeki madde yoğunluğunun kritik değerin altında olduğunu göstermektedir. Bu beklenenden çok egzotik madde veya karadelik bulunmasıyla (veya kütle çekimi olan başka maddeler) değişebilir.
Maddenin kritik yoğunluğun altında olması evrenin sürekli genişleyerek bir ısı ölümü yaşayacağını söylediğinden, bu senaryo artık evrenin kapanmasına izin vermez ve Açılıp Kapanan Evren modelini geçersiz kılar. Ben, bu iki senaryodan, Büyük Çatırtı’nın (Big Crunch) gerçekleşmesinin evrendeki tabloyla daha uyumlu olduğunu sanıyorum. Ham madesi toprak olan elementlerden yaratılan bitkiler, hayvanlar ve insanlar ölünce asıllarına geri dönmektedirler. Toz bulutlarından oluşan yıldızlarda da aynı geri dönüşü gözlemleyebiliriz. Evrenin başladığı şekilde kapanması bence genel evren tablosuyla daha uyumlu ve daha güzel bir senaryodur. Kitabımız boyunca mevcut bilimsel delillerden sonuca gittik. Bu konuda ise evrendeki mevcut tabloya bakarak olası gözüken iki senaryodan hangisinin yaratılmasının daha uygun olduğunu tahmin etmeye çalıştım. Tabi ki bu bir tahmindir, bilimsel bir veri değildir. Bu tahmini yapıştaki motivasyonum daha basit, daha güzel, daha uygun gördüğüm senaryodan yana oyumu kullanmamdır. Bu yine de bir tahmindir…
Evrenin kapanacak olması, kütle çekimine karşı gelecek ve maddeyi dışarıya çekecek hiçbir fiziksel kuvvetin olmaması karşısında nihai son olur. Kısacası evrendeki maddenin, genişlemeyi durdurup, kapanışa geçirtip ve kapanmayı sağlaması birşey değiştirmez: Açılıp Kapanan Evren modeli yine fizik kurallarına aykırıdır.
TEKİLLİK ZAMANIN DURMASIDIR
Roger Penrose, her kara deliğin bir tekillik olduğunu ve madde parçacıklarının bu tekilliğin içinde birbirinin üzerinden kayıp geçmesinin mümkün olmadığını gösteren ilk kişidir. Penrose daha sonra Hawking ile yaptığı çalışmalarında, evrenin ve zamanın bir tekillikten doğduğunu ispat etmiştir. Bundan önce, Açılıp Kapanan Evren modelini savunanlar, evrenin kapanma döneminde bir tekilliğe düşmeden, maddenin yan yana geçerek evrenin yeniden açılacağını söylemişlerdi. Penrose ve Hawking’in matematiksel ispatları bunun mümkün olmadığını ortaya koymuştur. Bu ikilinin çalışmaları, bu tekilliğin içinde zamanın durduğunu da göstermiştir. Kısacası, evrenin kapanması demek, zaman kavramının bitmesi demektir, oysa Açılıp Kapanan Evren modeli ile zamanın hiç kesintiye uğramadan devam ettiği, evrenin bir başlangıcı olmadığı savunulmaya çalışılmıştı.
Einstein, izafiyet teorisini ortaya koymadan önce; uzayın içinde zamana bağlı olarak cisimlerin çekim uyguladığı, galaksilerin hareket ettiği, fakat uzayın ve zamanın bunlardan hiç etkilenmediği zannediliyordu. İzafiyet teorisinin yol açtığı en büyük zihinsel devrim, uzayın ve zamanın da değişken olduğunu ve bunların birbirine bağlı olup, her ikisinden uzay-zaman diye bir arada söz edilmesinin doğru olduğunu göstermesidir. O zaman uzayın kapandığı an olan “tekillik”, zamanın yok oluşunu ifade eder. Artık kapanan evreni yeniden açacak bir kuvvet kalmadığı gibi, bu olaylar dizisini devam ettirebileceğimiz bir “zaman” da yoktur.
Bu yüzden “Big Bang’den önceki zamanda ne oldu?” sorusuna, “Big Bang’den önce uzay-zaman yoktu” diye cevap verilir. Peki “Big bang uzayın neresinde oldu?” diye sorulursa ise cevap “Big Bang uzayı oluşturdu, Big Bang’ten önce uzay yoktu” şeklindedir.
ENTROPİDEN KAÇILMAZ
Önceden gördüğümüz gibi termodinamiğin ikinci kanunu evrende sürekli entropinin arttığını söylemektedir. Buna göre en sonunda termodinamik dengeye gelinecek ve hareket duracaktır. Entropi artışı, mekanik bir işi gerçekleştirecek enerjinin gittikçe azalması demektir. Atılan bir topun zıplamalarının gittikçe azalıp sonunda durması buna bir örnektir. Açılıp Kapanan Evren modeli ile evrenin ve zamanın sonsuz sürekliliği savunulmaya çalışılmıştır. Bu süreklilik ise, evrenin her durumunun birbiriyle fiziki bağlantısını gerektirir. Fakat entropiden kaçış yoktur. Evren açılıp kapanabilseydi bile entropisi arttığından bir süre sonra açılmayı sağlayacak mekanik enerjiyi bulamayacaktı. Fiziğin en temel yasalarından olan entropi, her durumda evrenin sonu olduğunu, sonu olanın ise başı olması gerektiğini ortaya koymaktadır.
Gözlemsel astronominin verileri de bu modeli geçersiz kılmıştır. Evrende görünen maddenin homojen yayılımı bu model ile açıklanamaz. Evrenin çöküş döneminde birçok yeni karadelik oluşacaktır ve bu karadelikler ile daha önceden var olan karadelikler, etraflarındaki maddeyi yutarak kapanacaktır. Bu ise maddenin homojen olmayan bir şekilde yayılmasını doğurur. Evrenin kapanışı başlangıç döneminden daha çok karadelikli olup, evrenin ilk döneminin tam simetriği değildir. Bu ise homojenitenin ve istenen simetrinin her açılıp kapanmaya taşınmasını önler. Bu da açılıp kapanmanın sürekliliğini imkansız kılar.
RİCHARD TOLMAN’IN ÇALIŞMALARI
Richard Tolman’ın çalışmaları da Açılıp Kapanan Evren modelinin imkansız olduğunu ortaya koymaktadır. Buna göre evren, Big Bang sürecinden kalan ışınımlara sahiptir ve yıldızların yaydığı ışık bunu sürekli arttırmaktadır. Buna göre, evren eğer kapanmaya başlarsa, Big Bang’den hemen sonraki ışınım enerjisinden daha fazla ışınım ile kapanmaya başlayacaktır. Yani evren eski boyutuna ulaştığı her noktada daha sıcak olacaktır, bu, maddeden ışınıma enerji transferi ile gerçekleşmiştir. Bu, evrenin daha hızlı çökmesine neden olur.
Eğer fiziki olarak yeniden açılma mümkün olabilseydi, evrenin daha evvelki genişlemesinden daha hızlı gerçekleşecekti. Bu ise bir noktadan evrenin kapanamayacak hızda genişlemesi demektir. Rus fizikçiler İgor Novikov ve Yakob Zel’dovich de Açılıp Kapanan Evren modelinin simetrik döngülerinin savunulamayacağını ve bu modelin sonlu bir başlangıç fikrinden kaçamayacağını çalışmalarıya göstermişlerdir.
EVRENİN KRİTİK HIZININ AYARLAYICISI
Açılıp Kapanan Evren modelinin sadece fiziksel olarak işlediğini ve hiçbir evren dışı Güç’ün bunda etkisi olmadığını söyleyenleri, bekleyen çok önemli bir sorun daha vardır. Eğer Big Bang çok hızlı bir patlama olsaydı, evrendeki madde çok hızlı bir şekilde uzaya dağılacaktı ve hem yıldızlar hem de galaksiler oluşamayacaktı. Eğer Big Bang daha yavaş bir patlama olsaydı, bu sefer kütle çekiminin etkisiyle madde hemen kapanacaktı ve hem galaksiler hem de yıldızlar yine var olamayacaktı. Açılıp Kapanan Evren modelinde bütün patlamaların simetrik olması gerekmesinin bir sebebi budur. Çünkü öbür türlü madde bir daha toplanmayacak şekilde dağılıp sona gelinecektir veya hiçbir zaman açılamayacak bir şekilde kapanma yaşanacaktır. Entropi Yasası ve Tolman’ın çalışmaları, Açılıp Kapanan Evren modeli mümkün olsaydı bile bu sondan kurtulmanın imkansızlığını göstermektedir.
Bir an için Entopi Yasası’nı ve Tolman’ın çalışmalarını bilmediğimizi düşünelim. Evrenin hemen çökmemesi ve maddenin gök cisimlerini oluşturmadan dağılmaması için Big Bang patlaması kritik bir hızda olmalıdır. Bu hızın oluşmasının olasılığı, bazı bilim adamlarının benzetmesine göre bir kurşun kalemin havaya atıldığında ucunun üstünde durmasının olasılığı kadar bile değildir. Bu olasılığın deneme yanılmayla bulunması mümkün değildir. Çünkü yanılmaların bir yönü maddeyi kaçırır, bir yönü ise açılamayacak bir tekillik oluşturur. Öyleyse Açılıp Kapanan Evren modelini oluşturanlar, bir defa havaya atılan bir kurşun kalemin, ucunun üzerinde tesadüfen durduğunu kabul etmek zorundadırlar; ayrıca bu kalemin havaya her atılışında bu olayın tekrar tekrar gerçekleştiğini de kabul etmek zorundadırlar. Evreni düzenleyici dış bir Güç kabul etmeyenler ne yapabilirler ki?
AÇILIP KAPANAN EVREN MODELİNİ GEÇERSİZ KILAN DELİLLERİN ÖZETİ
Bu modeli Hindu reenkarnasyon inancının bilimsel karşılığı olarak görenler olmuştur. Hindu inancında evren ezelidir ve ruhlar, evrenin içinde döngüsel bir gelip gitme yaşarlar. Hindu “reenkarnasyon” inancı da köklerinde ezeli evren fikrini taşımaktadır. Açılıp Kapanan Evren modeli ezelilik ile döngüselliği bir arada taşıdığı için, Hint reenkarnasyonuna benzetilmiştir.
Açılıp Kapanan Evren modelinin tek bir delili bile yoktur. Üstelik bilimsel deliller, Açılıp Kapanan Evren modelini geçersiz kılmıştır. Bu modeli geçersiz kılan bilimsel verilerin bir kısmını şöyle özetleyebiliriz:
1- Kapanan bir evrenin yeniden açılması, yer çekimi gibi fiziksel yasalara aykırıdır.
2- İzafiyet teorisinin formülleri üzerine çalışmalar Big Bang’in, uzayın ve zamanın başlangıcı olduğunu ortaya koymuştur.
3- Evrendeki maddenin homojen yapısı Açılıp Kapanan Evren modeli ile uyuşmaz.
4- Termodinamiğin ikinci kanunu (Entropi Yasası) bütün verilerden bağımsız olarak ezeli Açılıp Kapanan Evren modelini geçersiz kılmıştır.
5- Tolman’ın çalışması, eğer evren kapandıktan sonra yeniden açılabilseydi, her açılmanın ilkinden daha hızlı olması gerektiğini ortaya koymuştur. Bu ise bir noktada, tüm maddenin bir daha toplanamayacak şekilde dağılması demektir. Sonuçta evren ebedi olamıyorsa başlangıcı olmalıdır.
6- Açılıp Kapanan Evren modeli evrenin “kritik hızda” genişlemesini gerektirir. Fakat ayarlayıcı üstün bir Güç olmadan, bu kritik hızın nasıl gerçekleştiğini tarif edemez.
7- Açılıp Kapanan Evren modeli bu “kritik hızın” sürekli korunmasını da gerektirir. Bu ise tesadüfen ucu üstünde durmuş olan kaleme her tekme atılışında bu kalemin yine ucu üstünde durmayı başarması gibidir.
3- STEPHEN HAWKING VE HAYALİ ZAMAN
HAWKING VE PENROSE’UN TEKİLLİK TEOREMLERİ
Stephen Hawking ve Roger Penrose, Einstein’ın formüllerini kullanarak yaptıkları çalışmalarda, evrenin ve zamanın bir tekillikten başladığını, Big Bang’den önce zaman kavramının bir anlamı olmadığını ortaya koymuşlardır. Hawking, Kant’ın antinomilerini, Newton’un “mutlak zaman” kavramına göre oluşturduğunu, bu yüzden yanıldığını göstermektedir. Ayrıca O, Augustine’in, zamanın evren ile beraber başladığına dair düşüncesini, zamanın izafiyetine dair bilgilerin bilinmediği bir dönemde ortaya koymasını övmektedir. Hawking, hiçbir zaman Penrose ile yaptığı çalışmaları geçersiz kabul etmemiş, her zaman bu çalışmalarına sahip çıkmış ve bu çalışmalarını doğru bulmuştur. “Zamanın Kısa Tarihi” isimli ünlü kitabında Hawking şöyle demektedir: “Roger Penrose ve ben gösterdik ki, Einstein’ın genel görelilik kuramı, evrenin bir başlangıcının olmasını gerektirir ve de olası bir sonunun.”
Peki Stephen Hawking’in, evrenin bir başlangıcı olmadığına dair izahı nereden çıkmaktadır? Evrenin başlangıcı olduğunu teorik olarak Penrose ile beraber ispat ettiğini söyleyen bir kişi, diğer yandan bir başlangıcın olmadığını nasıl söyler? Hele hele Hawking’in en son kitapları da dahil tüm çalışmalarında, Penrose ile beraber yaptığı çalışmalara sahip çıktığını, bunları hiç reddetmediğini düşünürsek, bu çelişki nasıl açıklanabilir?
HAYALİ ZAMANIN İŞİN İÇİNE SOKULMASI
Big Bang ile ilgili bilgimiz Planck zamanına kadar gitmektedir. Planck zamanı, Big Bang’ten sonraki saniyedir. Bu sayıyı yazmaya üşenmezseniz şöyle de yazabilirsiniz: 0.000000000000000000 00000000000000000000 00001 saniye.
Hawking de bilgimizin buraya kadar gittiğini kabul etmekte, fakat Big Bang başlangıcı ile bu zaman dilimi arasındaki bilinememezlikten rahatsızlık duymaktadır. Bu zaman diliminde sıcaklık Kelvin gibi müthiş bir değere ulaşmaktadır. Bu sıcaklık yüzünden, kütle çekim kuvveti, nükleer kuvvet ve elektromanyetik kuvvetlerin hepsi birleşmekte ve bu zamandan öncesi bilimsel olarak tanımsız olmakta, fizik kuralları durmaktadır.
Hawking, “fizik kurallarının” kesildiği bu andan rahatsız olmaktadır. O’na göre bu nokta fizik kurallarının bağımsız geçerliliğine bir darbedir. Hawking, “Ceviz Kabuğundaki Evren” kitabında, bu rahatsızlığını şöyle dile getirmektedir: “Eğer bilim kanunları evrenin başlangıcında askıdaysa, başka zamanlarda da yanlış olamazlar mı?” Hawking, evrenin ve fizik kanunlarının evren dışı bir Güç tarafından yaratıldığı, evrenin ve fizik kanunlarının O’na bağımlı olduğu fikrini pozitivist yaklaşıma aykırı görmekte, her şeyi mutlaka mevcut fizik kanunları çerçevesinde açıklamaya çabalamaktadır. Zamanın “gerçek zaman” olması halinde başlangıcı olması gerektiğini kabul eden Hawking, bu sonuçtan kurtulmak için “hayali zaman” (imaginary time) kavramını işin içine sokar.
Buna göre Planck zamanından öncesi “hayali zaman” kavramıyla açıklanacaktır ve bu zamandan önce, Einstein’ın formülleri bir kenara bırakılacak, evrenin boyutu çok küçüldüğü için kuantum kuramının belirsizlik ilkesinden yararlanılacaktır. Bu yüzden buna Kuantum Çekim modeli de denmiştir. Evrenin boyutunun küçüldüğü fakat yoğunluğunun arttığı bu durumda, kuantum durumunun geçerli olduğunu iddia etmek için ne bir delil ne de akılcı bir neden vardır. Evrenin bütün yoğunluğunun tek bir noktaya sıkıştığı bu durumu, atomun içinde geçerli olan kuantum durumuyla aynı görmek hiç de mantıklı değildir.
SADECE FİZİK KURALLARIYLA SINIRLI KALMAK ARZUSU
Hawking formüllerin içine “hayali zaman” kavramını sokarak, Penrose ile beraber çalışmalarında vardığı evrenin ve zamanın başlangıcı olduğu sonucundan kaçınmaktadır. Penrose ile çalışmaları ise “gerçek zaman” için yine geçerli olduğundan, onlardan da vazgeçmemektedir. Hawking, Zamanın Kısa Tarihi isimli kitabında şöyle demektedir: “Gerçek zamanda, evren, uzay-zamanın sınırını oluşturan ve bilim yasalarının işlemediği tekilliklerde başlamakta ve son bulmaktadır. Fakat hayali zamanda, tekillikler ve sınırlar bulunmamaktadır.” Bu durumu şöyle özetleyebiliriz:
1- Hawking, zamanı “gerçek zaman” olarak ele aldığımızda, zamanın başlangıcı olduğunu kabul etmektedir.
2- Hawking, zamanı “hayali zaman” olarak ele aldığımızda, evrenin zamansal bir başlangıcı olduğundan kaçınabileceğimizi söylemektedir.
Hawking, evrenin hayali zamandaki tarihsel başlangıcını Güney Kutbu’na benzetmektedir. Ona göre “Başlangıçtan önce ne oldu?” diye sormanın hiçbir anlamı yoktur. Bu tür hayali zaman, Güney Kutbu’nun güneyindeki noktalar kadar tanımsızdır.
Hawking, Tanrı’nın varlığını hiçbir zaman ateist bir tavır ile inkar etmez. Fakat O, Tanrı’nın varlığına başvurmadan açıklanacak bir evren tasarımı yapmaya uğraşmaktadır. Böylece evreni açıklamak için Tanrı’ya olan ihtiyaç yok olacak, fizik kanunları ile her şey açıklanabilecektir. Hawking, “Zamanın Kısa Tarihi” kitabında açıkça “Zaman ve uzayın sınırsız ve sonlu olduğu düşüncesinin yalnızca bir öneri olduğunu vurgulamak isterim” demektedir. O, zamanın, Güney Kutbu gibi sonlu ama sınırsız (başlangıçsız) olduğuna dair yaklaşımının, bilimsel gözlem ve verilere dayanmadığını açıkça söylemektedir. Bu önerisi, O’nun, fizik kurallarının bir başlangıçla kesilmesini psikolojik olarak istememesinden kaynaklanmaktadır.
HAYALİ ZAMANIN GERÇEKLİĞİ
Hawking, “hayali zaman”ın varlığını önerirken, kendi uzmanlık alanı olan fizikten felsefeye geçmektedir. Çünkü bu kavram bilimsel gözlem ve deneyden kaynaklanan bir kavram değildir. Benim gibi, bilgide bölünme olmadığını, felsefe ve fizik gibi bilgi alanlarının hepsini gerçekliğe ulaşmak için birleştirmek gerektiğini savunan biri, bir fizikçinin felsefe yapmasını, bir felsefecinin fiziki problemlere girmesi kadar hoş karşılar. Fakat sorun Hawking’in felsefe yapması değil, ne kadar doğru felsefe yaptığıdır. Bu noktada “hayali zaman” kavramının fizik ve felsefe açısından gerçekliğini tartışma aşamasına geliyoruz. Soruyu felsefi ağız ile sorarsak “Hayali zamanın ontolojik gerçekliği nedir?” ana sorumuzdur.
Aslında Hawking, Zenon’un ve Russell’ın gerçek ile zihinsel kurguyu karıştırmasındaki hataya düşmüştür (“Evrenin başlangıcı olduğunun felsefi delilleri” başlığı ile bu konuyu önceden işledik). Kurguladıkları matematiğin gerçeklikteki karşılığı ile ilgilenmeden, sırf karşılarındaki sayılarla ilgilenenler bunu anlayamamışlardır. Oysa evreni açıklamak için matematiksel formüllere başvuranlar, kurguladıkları matematiğin gerçeklikteki karşılığıyla ilgilenmek zorundadırlar. Çünkü fizik, matematiği alet olarak kullanan bir bilimdir. Kurgusal olup, gerçeklikte karşılığı olmayan matematiğin, fizik ile bir alakası yoktur.
Güncel hayattan bir örnek ile “gerçeğin matematiğinin” ve “zihinsel kurgunun matematiğinin” farkını göstermeye çalışacağım. Üç kişinin, üç ayrı elma ağacını düşünelim. Bence bunlardan ikisi bazı durumlarda, üçüncünün elma ağacındaki elma sayısını bilmeden “Bizim üçümüzün elma ağaçlarındaki elmaların sayısı 100’den fazladır.” diyebilirler. Örneğin bu ikisi sırf kendi elma ağaçlarındaki elmaları sayıp birinci ağaçta 70, ikinci ağaçta 80 elma saymış olabilirler. Oysa Hawking gibi matematiği sırf kurgusal olarak düşünen biri, yaptığı formüllerin evrendeki gerçekliğe karşı gelip gelmediğine aldırmadan bu formüllerle başarılı bir şekilde oynadığı için, bizim üç ağaçtaki elmaların hiçbir şekilde 100’den fazla olduğunu bilemeyeceğimizi, üçüncü ağacın elma sayısını her zaman bilmek zorunda olduğumuzu söyler. Biz eğer “Nasıl olur? Sırf iki ağaçta 150 elma var!” dersek, O da bize “ya üçüncü ağaçta (-60) elma varsa ne yapacaksınız? 80+70+(-60)=90 eder.” der ve sizi mat etmenin sebep olduğu rahatlık ile gülümser!
Basit elma ağacı örneğinde; Hawking gibi matematiği gerçekteki karşılığına bakılmayan formüller olarak görenlerle, bizim gibi düşünenler arasındaki fark görülmektedir. Hawking birçok yerde matematiksel formüllerin gerçeklikteki karşılığı ile ilgilenmediğini söylemektedir. Örneğin “Ceviz Kabuğundaki” Evren kitabında şöyle demektedir: “Bununla birlikte, pozitivist açıdan bakıldığında bir kişi neyin gerçek olduğunu belirleyemez. Yapabileceği tek şey içinde yaşadığımız evreni tanımlayan matematiksel modeli bulmaktır.”
Oysa “hayali zaman”ın, bırakın gerçeklikte bir karşılığının bulunmamasını, gerçekliğe tamamen aykırıdır da. Hawking’in, “Zamanın Kısa Tarihi” ndeki “hayali zaman” tanımı bunu göstermektedir: “Birisi hayali zaman içinde ileriye doğru yol alıyorsa, dönüp geriye gidebileceğini de düşünebiliriz. Bu demektir ki hayali zaman içinde ileri ve geri yönler arasında önemli bir ayrım yoktur.” Hepimiz zamanın tek yönlü olduğunu ve geri çevrilemeyeceğini biliyoruz. Hiçbirimiz “Geriye dönüp de büyükbabasını öldüren birine ne olacak?” şeklinde bir soruya “Bu zamanın tanımına ve gerçekliğine aykırıdır” dışında bir cevap vermek zorunda değiliz. Görüldüğü gibi Hawking, elma ağacının problemini kağıda (-60) elma yazmayla çözdüğünü zanneden kişi gibi, matematiksel formüllerde zamanı hayali olarak kurgulayabilme ile gerçekte zamanın hayali olmasını karıştırmıştır.
Evrensel gerçeklikle kurgusal matematiği karıştırmak, gerçeklikten kopuk birçok matematikçinin düşmüş olduğu bir hatadır. Hawking’in zaman konusunu ele alırken yaptığı bu hata, O’nun, felsefi değerlendirmeler yaparken fizikteki kadar başarılı olmadığını göstermektedir. Aslında bu başarısızlığın asıl sebebi “Ben nasıl gerçekliği kavrarım?” çabası yerine “Ben kafamdaki kurguyu nasıl doğru çıkartırım?” zorlamasıdır.
HAWKING’İN KABULLENDİĞİ BİR HATASI
Hawking, zamanı Kuzey ve Güney Kutbu benzetmesi ile anlamaya çalışmasının kendisini önemli bir hataya düşürdüğünü kabullenmektedir. Hawking, “Zamanın Kısa Tarihi” isimli kitabında yanılgısını şöyle aktarır: “İlk önceleri, evren çökmeye başladığı zaman düzensizliğin azalacağına inanıyordum. Çünkü evrenin yeniden küçüldüğü zaman düzgün ve düzenli duruma dönmesi gerektiğini düşünüyordum. Bu, büzülme evresinin, genişleme evresinin zaman içinde tersi gibi görünmesi anlamına gelmekteydi. Büzülme evresindeki insanlar yaşamlarını geriye doğru yaşamalıydılar: Doğmadan önce ölmeleri ve evren büzüldükçe gençleşmeleri gerekmekteydi… Birazcık, dünyanın yüzeyi ile kurduğum benzetmeden dolayı yanılgıya düştüm. Eğer evrenin başlangıcının Kuzey Kutbu’na karşı geldiğini düşünürsek, evrenin sonunun da, nasıl Güney Kutbu, Kuzey Kutbu’na benziyorsa, başlangıcına benzemesi gerekirdi. Ama, Kuzey ve Güney Kutupları hayali zaman içinde evrenin başlangıcına ve sonuna karşılık gelmektedir… Bir yanlış yaptığımı anlamıştım: Sınırsızlık koşulu aslında, düzensizliğin büzülme evresinde de artmayı sürdüreceğini söylemekteydi. Evren küçülmeye başladığı zaman, ya da karadeliklerin içinde, zamanın termodinamik ve psikolojik okları yönlerini değiştirmeyecekti.”
Zaman tek yönlü işler. Zamanın en önemli kavramları “önce” ve “sonra”dır. “Sonra”, hep “önce”yi takip eder. “Sonra”nın sebepleri hep “önce”dedir. Bir filmi tersten izlediğimizi düşünelim. Normalde geriye işlemeyen zamanı, filmi sondan izlerken geriye işletmiş gibi oluruz. Bu filmde mantıki tutarlılık yoktur ve evrende böyle bir geriye sarma mümkün değildir. Bu örnekte, filmi sondan izlediğimizde, sebeplerle etkilerin yerini değiştirmiş oluruz, fakat zamanın içinde “önce” ile “sonra”nın arka arkaya gelmesinden yine kendimizi kurtaramayız. Yaptığımız “önce” ve “sonra”nın mantıki tutarlılığını yok etmektir, fakat “önce” ve “sonra” kavramları yine mevcuttur. Zamanın tek yönlü işleyişine ve “önce”, “sonra” kavramları üzerine kurulu oluşuna herkes tanıktır. Daha evvel değindiğim gibi, entropi sürekli arttığı için, termodinamik ok da tek yönlü ilerler.
Ana konumuz açısından bir sonucu değiştirmese de, Hawking’in termodinamik oku ile insanın psikolojik okunun aynı yönde ilerlediğine dair fikrini de yanlış bulduğumu belirtmek istiyorum. Evrende hem zamanın tek yönlü ilerlediği, hem de entropinin artarak tek yönlü ilerlediği elbetteki doğrudur. Fakat bu ikisini özdeşleştirmek hatadır. Evrende toplam entropi sürekli artar, bir odanın ufak bir bölgesinde klima çalıştırıp, klimanın makinesini odanın dışına çıkartıp, pekala bir odanın köşesindeki entropiyi düşürebiliriz. Ama ne yaparsak yapalım toplam entropi hep artar. Oysa ne yaparsak yapalım hiçbir insanın zaman kavramını değiştiremez, psikolojik oku ile oynayamayız; kimsenin “önce” ve “sonra”sının yerlerini bir an bile değiştiremeyiz. Zaman, her insan için ve evrenin her noktası için, her an, tek yönlü akar. İlerleyen zaman, hiçbir zaman “toplam zaman” kavramıyla ifade edilmesine bağlı olarak tek yönlü değildir, oysa termodinamik ok hep “toplam entropi” ile ilerler. Ayrıca insanın zamanı algılayışıyla Entropi Yasası arasında mutlak bir örtüşme gösterilemez. İnsanlar, Entropi Yasası’nın farkına varmadan evreni algılarlar, eğer sistemdeki entropi artıyorsa, insanın zaman algısının değişeceğine dair mantıki hiçbir gerekçe yoktur. Bu da psikolojik ok ile termodinamik okun farklı olduğunu gösterir ve Hawking burada da yanılmaktadır. Görülüyor ki Hawking, entropinin tek yönlü akışı ile zamanın tek yönlü akışını özdeşleştirme ( paralel olanı özdeş sanma) hatasına düşmüştür.
HAWKING VE BİLİM-KURGU
Bizi ilgilendiren asıl konuya dönersek, Hawking’in kendi itiraflarından, zaman konusu hakkındaki yanlış değerlendirmelerinin kendisini düşürdüğü hatalar bellidir. Kim bilir bunun belki de bir nedeni Hawking’in bilim-kurguya olan merakıdır ve O, kitaplarında bir bilim-kurgu heyecanı oluşturmak istemektedir. Onun sonradan yanlışlığını anladığını söylediği; önce ölüp, sonra yaşayıp, en sonunda da doğacak olan insan fikri, bu heyecanı hem Hawking’in zihninde, hem de okuyucularda oluşturabilmektedir. Hawking’in fikirleriyle ilgilenenlerden, hatta onun projeleri için para bulunmasını sağlayanlardan biri en ünlü bilim-kurgu yapımcısı Spielberg olmuştur. Bu ikili buluşmalarında birbirlerine iltifatlar etmiş, Hawking şaka yaparak çevireceği filmin isminin “Dördüncü Geleceğe Geri Dönüş” olması gerektiğini söylemiştir.
Hawking’in zaman hakkındaki yaklaşımlarının gerçek dünyada karşılığı yoktur, felsefi olarak söylersek bu zaman anlayışının ontolojik bir değeri yoktur. Cavalleri’nin dediği gibi: “Gözlemlere dayanan her değer gerçek bir sayı ile ifade edilmelidir, yoksa o hayali bilimin veya bilim-kurgunun konusudur.” Hawking fizik teorilerin sadece matematiksel modeller olduğunu ve bu modellerin gerçeğe karşılık gelip gelmediklerinin önemsiz olduğunu söylemiştir. Bu zihniyet Hawking’in “hayali zaman” kavramını oluşturmasına ve bu hayali zamanda bir bilim-kurgu filminde olduğu gibi ileri-geri gidebileceği iddiasını ortaya atmasına sebep olmuştur. Cavalleri’nin, gözleme dayanan gerçek sayıları kullanmayanların, bilim-kurgu yaptıklarını söylemesi, ne kadar da doğrudur!
Hawking’e getirilen diğer bir eleştiri ise, Hawking’in modelinde evrenin başına gittiğimizde gerçek zamandan hayali zamana geçişte, zaman kavramının uzaysal boyutlarla eşitlenmesidir. Uzayın boyutlarında arada olmak esastır; örneğin X ile Y doğrusunun ortasında A noktası var olabilir ama zamanda “öncelik” ve “sonralık” esastır. Örneğin: B olayı, C olayından öncedir, C ise D olayından öncedir gibi. Hawking’in yaklaşımında zaman, uzayın diğer boyutları ile aynı kategoride kabul edilir ve kendine has özelliği göz ardı edilir.
Hawking’in en büyük sıkıntılarından biri “hayali zaman” ı, “gerçek zaman” a bağlamaktır. Hayali zamanda, kuantum durumundan nasıl gerçek zamana geçilmiştir? Hawking’in hayali zaman ve gerçek zaman konusundaki sıkıntısını, Zamanın Kısa Tarihi isimli kitabının şu sözlerinden anlayabilirsiniz: “Bundan dolayı gerçek zamanın mı, yoksa hayali zamanın mı gerçek olduğu sorusunu sormanın anlamı yoktur.” Hawking’in hayali zaman tasarımı, ne felsefe, ne fizik, ne de sağduyu açısından geçerlidir. Hawking, uydurduğu bu kavramdan gerçek zamana nasıl geçildiğini hiçbir zaman gösterememiştir.
HAWKING VE POZİTİVİZMİ
Evrenin başlangıcında Planck zamanında, bütün fiziksel kanunlar yok olur. Bu durumda tam bir tarif edilemezlik hatta hayal bile edilemezlik vardır. İbni Sina, yokluğun bir şey olmadığını, o yüzden hayal bile edilemeyeceğini söyler. Evrenin ilk hali İbni Sina’nın “yokluk” tanımına tam uymaktadır. Yokluktan beklenen tarif edilemezlik ve fiziksel kanunların yokluğu durumu, evrenin başlangıcında vardır. Evrenin başlangıcına dair matematiksel formüller, evrenin bu durumunda yoğunluğun sonsuz olduğunu göstermektedir. Oysa evrendeki hiçbir şeyin yoğunluğu sonsuz olamaz, bu durum da evrenin başlangıcının yokluğa karşılık geldiğini desteklemektedir. İşin ilginç yanı, bilimsel formüller ve matematik hesaplar, evrenin tam başına geldiğimizde fizik kanunlarının işlemeyeceğini göstermektedir. Kısacası bilimsel formüller, evrenin başlangıcının “yokluk” ile aynı tanımlara sahip olduğunu göstermektedir. Evrenin başlangıcında uzayın yok olması, zamanın durması da bu başlangıç durumunun yokluğa denk olduğunu göstermektedir. Uzay ve zamanın olmadığı maddi bir varlık tarifi mümkün değildir.
Görülüyor ki Stephen Hawking bu sonucu görmüştür ve kendisinin de belirttiği gibi fiziksel kanunların kesilmemesini arzu etmektedir. Birileri Hawking’e arzu edilenle gerçek olanın farkını anlatmalı! Hawking bunun üzerine kendi pozitivizmini evrene yüklemek için “hayali zaman” kavramını tasarladı. Hawking’i pozitivizmin kelamcısı (pozitivist-dinin savunucusu) olarak görebiliriz, O kendi dinine inançlı Hristiyan arkadaşlarının çoğundan daha çok bağlıdır. O, evrendeki fizik kurallarının durduğu anı kabul etmeyi dinden çıkma (pozitivist-olmama) olarak görmekte ve “hayali zaman” ile direnmektedir. Fakat Hawking’in, fizikten felsefeye geçip felsefe yaptığı anlarda, başarılı olamadığı görülmektedir. Fiziki konuları iyi takip edemeyen birçok kişi, ne yazık ki O’nun, evrendeki gerçekliği tam açıklayan bilim yaptığını sanmakta ve kötü felsefesini fark edememektedirler. Ne yazık ki bilimsel konulardan uzak durmayı marifet sayan birçok felsefeci de Hawking’in “hayali zaman” konusundaki yanlışını ve bu yanlışı kurgulayış nedenini anlayamamışlardır. Görülüyor ki bu kavram hem felsefeye, hem fiziğe, hem de sağduyuya aykırıdır. Evrene ne bu kavramı, ne de Hawking’in pozitivizmini yüklemek mümkün değildir.
4- OCKHAMLI’NIN USTURASI
OCKHAMLI’NIN USTURASINI KULLANMAK
Ockhamlı William 1285-1347 yılları arasında yaşamış ünlü bir filozoftur. Ockhamlı’nın usturası, gereksiz spekülasyonları önlemeye, onlara değer vermemeye yarayan, O’nun geliştirdiği bir tutumluluk ilkesidir. Buna göre, herhangi bir şeyi açıklamak üzere öne sürülen birden fazla açıklama söz konusu olduğunda, açıklanmak durumunda olanı, en az sayıda açıklayıcı ilke ve kabulle açıklayan ve olabildiğince çok şeyi açıklamayı başaranın seçilmesi gerekir; en basit açıklama, gerçekliği olduğu şekliyle tarif eden en muhtemel açıklama olma durumundadır.
Ockhamlı’nın bu ilkesi, hem modern bilimin, hem de felsefenin önemli ilkelerinden biri olarak geniş kabul görmüştür. Bu ilke sayesinde “zihnimizde ve dilimizde var olanlar” ile “gerçekte var olanları” ayırt etmeyi öğrenir, gereksiz ve yararsız izahlarla uğraşmaktan korunuruz. Bu ilkenin usturadan söz etmesinin nedeni, gereksiz olanı kopartıp atmaya yaramasıdır.
Teorik fizikte, Ockhamlı’nın usturasının hışmına uğraması gereken birçok spekülasyon vardır. Bu spekülasyonların usturanın hışmına uğramalarını gerektiren ortak nedenler şunlardır:
1- Bu iddialar hiçbir delile dayanmamaktadır.
2- Bu iddialar evrendeki hiçbir olguyu açıklamamakta ve bilgimize katkıda bulunmamaktadır.
3- Bu iddialar sadece bilim-kurgu filmlerinin işlevini görmekte ve tartışarak vakit kaybına sebep olmaktadır.
SONSUZ EVRENLER VE VAKUM DALGALANMALARI MODELİ
Evrende herhangi bir gerçekliği daha iyi anlamamıza yaramayan matematiksel modeller Ockhamlı’nın usturasıyla kesilmelidir. Çünkü matematiksel bir model, ancak evrendeki gerçeklikleri anlamamıza katkısı olduğu ölçüde değerli olabilir. Yoksa salt zihinsel bir kurgunun ötesine geçemez. Evrenin bol boyutlu tasarımıyla ilgili matematiksel boyutlar böyledir. Evrenin algılanan esas boyutları dışındaki boyutlarının çok küçük ve kıvrılmış olduğunu söyleyen bu tasarımların çoğu bilgimize hiçbir katkı yapmaz. Bu tasarımlar, evrende gözlenen olguları anlamamıza katkı yapmadığı ve ciddi delile dayanmadığı müddetçe kaale alınmamalıdır.
Evrenin sayısını sonsuzca büyüten, tek bir evreni sonsuz evrenle açıklamaya çalışan modelleri, Ockhamlı William duysa, bu modelleri herhalde lime lime doğrardı. Bu modellerin hiçbirinin tek bir delili olmadığı gibi, evrendeki herhangi bir olguyu daha iyi anlamamıza en ufak bir katkıları da yoktur.(Evrenimiz dışında tabi ki evrenler olabilir. “Evrenimiz dışında evren olamaz.” demek “Tanrı bu evren dışında evren yaratamaz.” demektir. Fakat “Evrenimiz dışında bir evren olamaz” demek kadar, bilimsel açıdan evrenimiz dışında bir evren olduğunu savunmak da mümkün görünmemektedir.) Sonsuz evrenli modellerin çoğu evrendeki oluşumları tesadüfle izah etme çabasının ürünüdür. Ockhamlı’yı dinlesek hiç kaale almamamız gereken bu modelleri, Ockhamlı’nın haklı tavsiyesini dinlemeyerek ilerideki “tasarım delili” bölümünde ele alacağız ve bu modeller doğru olsaydı bile, evrendeki bilinçli tasarımı reddedemeyeceğimizi göstereceğiz.
Edward Tyron’un 1973 yılında ortaya attığı Vakum Dalgalanmaları modeli (Vacuum Fluctuation Model), bizim evrenimizin ve diğer birçok evrenin kuantum dalgalanmaları sonucunda oluştuğunu söylemiştir. Bu modele göre tüm evrenleri doğuran süper-uzay adeta bir sabun okyanusudur ve her evren bu süper-uzaydan çıkan bir baloncuktur. Bizim evrenimiz de bu sonsuz sayıdaki baloncuklardan biridir. Christopher Isham bu modelin teorik açmazlarını göstermiştir. Bu modelin iddia ettiği gibi sonsuz zaman geriye gidersek, bu baloncuk evrenler her yere saçılacaktır ve bu evrenler genişledikçe birbirine geçecek ve çarpışacaktır. Bu ise tüm gözlemlere aykırıdır. Ockhamlı’nın usturası ise bu modeli inkar için delil aramaz, onun delilsiz oluşunu ve tek evreni sonsuz evrenle açıklamaya kalkışını usturayı indirmek için yeterli bulur.
Andrei Linde’nin Kaotik Şişme (Chaotic Inflationary) modeli ise, şişen evrenlerin mini evrenlere bölündüğünü, daha sonra bu mini evrenlerin şişip yeni mini-evrenlere bölündüklerini, bu sürecin kesintisiz devam ettiğini söyleyerek sonsuz evrenler önerir. 1994’te Arvind Borde ve Aleksander Vilenkin, sonsuzdan beri şişen bu modelin şekil (geodesy) olarak geçmişte tam olamayacağını, bu yüzden bu modelin de bir başlangıç tekilliğinden kaçamayacağını göstermişlerdir. Sıra dışı iddia ciddi delil gerektirir. Diğer sıra dışı “sonsuz evren” modelleri gibi bu model de ciddi hiçbir delile sahip değildir. Ockhamlı’nın usturası, bu tip bir modelin de bilimsel açmazını dinlemeye gerek bile duymaz, bu modelin bilimsel bir delile sahip olmaması ve sonsuz evrenle tek bir evreni açıklaması usturayı çalıştırmaya yeterlidir.
BIG BANG’İN GÜCÜ
Sonsuz evren modelleri termodinamiğin ikinci kanunundan kaçamazlar. Bu kanunun bizi götürdüğü sonuç, entropinin sürekli arttığı ve sonunda sistemleri termodinamik dengeye getirdiği, bu yüzden tüm fiziki sistemlerin bir başlangıcı olduğudur. Ayrıca sonsuzun aşılamayacağına dair daha evvelden incelediğimiz felsefi deliller de bu modellerin hepsini geçersiz kılar.
Bu bölümün en başından itibaren incelenen hiçbir model, Big Bang’in sahip olduğu delillere sahip değildir. Hatta tek bir delile bile sahip değildir. Big Bang’in temel delillerini incelerken Big Bang’i doğrulayan gözlemsel ve teorik delilleri inceledik. Ayrıca Big Bang ile bizi aynı sonuçlara götüren yıldız incelemeleri, radyoaktif elementlerin incelenmesi, termodinamik kanunlar ve felsefi deliller de bu teorinin gücüne güç katmaktadır. Alternatif olarak ortaya atılan teoriler ise hem bilimsel dayanağa sahip değildir, hem de gözlemsel ve teorik deliller ile geçersiz olmaktadır.
Evrenin genişlediği anlaşıldıktan sonra, bir daha evrenin ezeli olduğunu bilimsel açıdan makul olacak bir şekilde izah etmek mümkün olmamıştır. Bundan sonraki bölümde görüleceği gibi, evrenin ezeli olduğunu savunan materyalistler, tarih boyunca; evrenin, maddenin, hatta yıldızların değişmez yapıda olduklarını savunmuşlardır. Big Bang’in ve modern fiziğin bulguları keşfedilmeden önceki bu materyalist inanç, evren ezeli ise bilimsel beklentinin nasıl olması gerektiğini göstermektedir. Bilimsel deliller ortaya konmadan önceki bu süreç samimi fikirlerin anlaşılmasına daha müsaittir, çünkü bu durumda, psikolojik durumun sonucu olarak bilimsel olanın çekiştirilmesi mümkün değildir. Yeni bulguları ve Big Bang’in verilerini materyalist yorumlarla birleştirmeye çalışmak, sadece tek Tanrılı dinlerin tarih boyunca savunduğu sonuçlardan kaçışın psikolojik bir göstergesidir. Materyalizmin biricik unsur (cevher) olarak gördüğü evrenin, ezeli değişmezliğine ihtiyacı çok açıktır; fakat Big Bang’in, bir başlangıçtan itibaren hiç durmayan bir değişimi gösterdiği de çok açıktır.
Kaynak: “Big Bang ve Tanrı”,  Dr. Caner