Bizim Kasaba

'İnsan, cahili olduğu şeyin düşmanıdır'

Evren hakkında neleri biliyoruz - Celal Cezim

 

Konuya şu sorulara yanıt arayarak giriş yapabiliriz:

1- Evren uçsuz bucaksız bir boşluk mu, yani bir sonsuzluk mu; yoksa içerdiği her türden yıldız, gezegen, sistem ve galaksilerden ibaret sonlu bir uzam mı?

2- Bilim insanlarının gözlem ve hesaplamalarına dayanılarak tanımlanmış olan ‘Büyük Patlama (Bing-Bang) 13,5 milyar ışık yılı önce gerçekleşmesinden sonra,  küresel bir hacim oluşturarak saçılan cisimlerin doldurduğu ve giderek genişleyen Evrenin 'anlık' büyüklüğü hesaplanabilir mi?

3- Milyarlarca yıllık ışık hızı periyoduyla tekerrür ederek devam ettiği düşünülen Kara Delik-BingBang oluşumu salt bir merkezde mi, yoksa farklı merkezlerde ve farklı periyodlarda (döngüde) da oluşuyor mu? Örneğin her galalksinin ayrı bir Bingbang döngüsü mü var?

4-Büyük Patlama (Big Bang) sonrası  ortya çıkan uzay cisimlerinin yayılma süreci bir gün son bulacak mı; son bulacaksa, bu ne zaman ve hangi koşullarda gerçekleşebilir?

5-Evrenin oluşum ve davranışının izahında temel bir boyut olan 'zaman' sürecinin de bir başlangıcı var mı; varsa sonunun da olması gerektiğini söyleyebilir miyiz? 

Evrenin bir sonu ve sınırı olmalı

Akla gelen sorulara yanıt bulabilmek için öncelikle Evreni bilimsel bir bakış açısıyla değerlendirmemiz gerekir. Bu bilinmezliklere değil, ölçüm ve deneylerle kabul görmüş bilimsel verilere dayalı olarak yapılmalı. Bu da bizi, Evreni 'sonsuzluk' olarak görmek yerine, 'Büyük Patlama'dan sonra enerjinin maddeye dönüşmesi sonucu ortama saçılmış olan uzay cisimlerinin (buna ışık da dahil) yayılmaya başlamasıyla oluşan ölçülebilir bir hacimin kabulüne götürür. Dolayısıyla, bu hacmin ışık hızıyla orantılı olarak genişlemekte olduğunun ve sürecin  cisimlerin saçılma enerjileri tükeninceye kadar devam edeceğinin de kabulüdür.

İnanılmaz büyüklükte ve yoğunluktaki bir 'enerji topu'nun patlamasından ancak 380 bin ışık yılı sonra  ışık ve diğer uzay cisimlerinin ortaya çıkmaya başladığı saptanmıştır.  Yani enerji, patlamadan hemen sonra maddeye dönüşmemiştir. Stephen Hawking'İn ortaya attığı ve bilim dünyasının da kabul ettiği şekliyle, Evrenin oluşmasının bir başlangıcı olması gerektiğine göre sonunun da olması gerekmez mi? 

Evreni, sonunun nerede bittiği belli olmayan bir boşluk olarak düşünemeyiz. Sonuç olarak söyleyebiliriz ki; "Büyük Patlama"dan sonra (patlama noktası merkez kabul edilerek) ışığın ve tüm diğer cisimlerin küresel yayılmasıyla ulaşılmış olan nokta Evrenin bu günkü sınır olmalıdır. (*)

Giderek büyüyen ve genişleyen evrenin içeriğini “yüzde 4,6 bildiğimiz madde-cisimler, yüzde 23 özellikleri bilinmeyen “karanlık” madde, yüzde 72 de kütle çekiminin tersi olarak itici bir etki yapan  ‘karanlık enerji’(1) oluşturduğu iddia edilmektedir. Evrenin hızla genişlemeye devam etmesi de bu karanlık enerji sayesinde olduğu ileri sürülmüştür. Ancak, konuya yaklaşımımızı, yeryüzündeki ve uzaydaki madde davranışlarıyla ilgili bilimsel bilgilerimzi kullannarak yaparsak, maddenin(uzay cisimlerinin) yayılmasını sağlayan enerjinin 'Bigbang' ile kazanılmış olan enerji olduğunu söylememiz daha doğru ve mantıklı olacaktır. Bir başka deyişle; 'Bigbang' öncesindeki duragan (potansiyel) enerji, patlama sonrasında maddeye ve dolayısıyle maddenin hareket (kinetik) enerjisine dönüşmesiyle cisimler küresel bir oylum (hacim) oluşturarak yayılmasını sürdürüyor olmalılar. Cisimlerin başlangıç evrelerindeki düzensiz saçılması, sonraki süreçte (400 bin ışık yılı kadar sonra) karşılıklı  kütle çekimlerinin oluşturduğu dengenin de etkisiyle organize olarak (birleşerek, çumlaşarak) düzenli bir yayılma sistemi oluşturmuşlardır.  Fakat, cisimler arası kütle çekim kuvveti süreç içinde yayılmaya fren etkisi yapacağından ve momentum da giderek zayıflayacağından, Evrenin genişlemesi bir gün (mutlaka) son bulma durumunda kalacakatır.

Önümüzde cevabı aranan iki soru daha durmaktadır: Yayılma son bulunca yani tüm enerji maddeye dönüşmüş olarak sistem dengeye oturup, bu durum sonsuza kadar devam mı edecektir; yoksa,  saf madde (enerjisiz hale dönüşümüş cisimler, Bingbang noktasındaki patlama artıklarının (patlama fosili) çekim etkisine girerek yani evren çökerek başa mı dönecektir? 

İkincisinin akla daha yakın olduğunu söyleyebiliriz. Şöyle ki; 'Karadelik'deki enerjinin giderek yoğunlaşması sonucu 'patlama' durumuna gelmesi kaçınılmaz bir son olduğuna göre, saf maddenin (enerjisiz, durağan madde) de yeniden harekete geçerek (ki bu önceki yönünün tersi olmak durumundadır) enerjilenmeye başlayacaktır. Ta ki, karadelik tarafından yutulana kaybolana kadar.

Evrenin anlık büyüklüğünü hesaplayabilmeliyiz?

Kabul ve modellemelere göre evrenin bugün itibarıyla ulaşmış olduğu küresel şeklin(2) çapını, dolayısıyla evrenin hacmini hesaplayabiliriz. Ancak, Evrenin sürekli genişlemesi nedeniyle hesaplayacağımız hacimsel büyüklük, tüm zamanlar için geçerli olan sabit bir değer olmayıp, sadece anlık bir büyüklüğün ifadesi olacağını aklımızda tutmamız gerekir.

Işığın uzayda 300 bin km/san hızla (C=kk E/M)   yayıldığı bilgisini kullanarak, 1 yıl boyunca katedilen yolu yuvarlak hesapla 10 trilyon km. olarak buluruz. Bu değeri, 'arkaplan'(3) ölçümleriyle elde edilmiş olan 13,5 milyar ışık yılı ile çarparsak, genişlemenin yarı çapını hesaplayabiliriz. Buradan Evren için;

        yarı çap r = 13,5x10^9x10x10^12 = 1,35.10^23 km. 
              çap R = 2,7.10^23 km. olarak bulunur.  
                  Hacim için de  4/3.pi.r^3’den,  V = 4,19x(1,35.10^23)^3 
                                                                       = 10,3x10^23x10^23x10^23 
şeklinde yazdığımızda Evrenin bugünkü hacmi,
                         
 V = 1,031x10^70 km^3 olarak bulunur.

Bu sonuçlar bize,Evrenin anlık da olsa bir sınırının ve hesaplanabilir bir büyüklüğünün  olduğu gerçeğini önümüze koymaktadır. Ancak evren giderek ve hızlanarak(4) genişlediğinden dolayı sabit(durağan) bir büyüklükten değil, artarak değişen bir büyüklükten  bahsedebiliriz.

Dikkat edilirse; yayılmanın yarıçap uzunluğu olan 1,35.10^23 km'lik mesafe, Büyük Patlamadan sonra yola çıkan bir ışın demetinin katettiği yoldur. Ve Evrenin hacimsel artışı, geçen zaman ve alınan bu yolun kübüyle orantılıdır. Bu da hacimsel genleşmenin, başlangıç dönemlerine göre çok daha hızlı artışlarla devam ettiğini gösterir. Yani, örneğin ilk 1 milyarıncı yılda 1 saatlik sürede oluşan hacimsel artış 1,356.10^54 kilometre küp iken, 13,5 milyarıncı yılında ise aynı sürede (1 saat) bu değer 2,452.10^56 kilometre küp olmaktadır.(**)

Uzayın hızlanarak genişlediği gerçeğinin, bazı çevrelerin iddia ettiği gibi cismlerin yayılma hızlarının giderek artmasıyla değil, küresel hacmin üç boyutlu artış göstermesi nedeniyle oluştuğu sonucunu da yukarıdaki hesaplamara dayanarak söylüyoruz.

 Evrende genleşme büzülme sekansları

Büyük  patlama sonrasında kazandığı kinetik enerjinin etkisiyle yayılmaya başlayan uzay cisimlerinin, belli bir düzen içindeki bu yayılmasının bir sonu olmak durumundadır. Çünkü cisimler, hareketlerini sağlayan enerjilerini tüketmeye başladıklarında yayılma duracak ve cisimler kendilerini kütle çekimin etkisine bırakacaklardır. Yukarıda da belirtildiği gibi, bu da tüm uzay cisimlerinin patlama öncesi noktasına doğru dönüşe geçmesi demek olacaktır ki; böylece evren büzülme dönemine girerek döngüsünü tamamlayacaktır. Yani, tüm uzay cisimleri bu kez Havking'in kara deliğinde kaybolacak ve tekrar o inanılmaz büyüklükteki enerji topunun oluşması için tüm uzay cisimlerinin yutulmasını bekleyecektir.(**)

(*) Bu sınır her gün 26.10^9 km. yer değiştirirken, evrenin hacminde de 1 günde 73.47.10^30 kmküp kadar artış meydana gelmektedir.
kk: Karakök

                                                       ===========                                                
(1) Alan Guth-Big Bang teorisini Inflation(inflasyon) teorisi ile(1980) modifie etmiş fizik profesörü.
(2) Patlama sonrasındaki yayılma rastgele olduğundan, oluşan şekil düzgün bir küre olmasa da, küreye çok yakın olduğunu söyleyebiliriz.
(3)Arkaplan ışınımı ölçümleri evrenin Büyük Patlama'dan bu yana olan soğuma süresini verir. Evrenin genişlediğine dair kanıtlardan biri olan 'kırmızıya kayma'(5) gözlemleri ise evrenin yaşının hesaplanması için kesin bilgiler sunar.
(4) Burada;'hızlanarak genleşme' ile, 'kara madde'cilerin iddia ettikleri gibi, cisimlerin yayılma hızlarının giderek artmasından değil, hesaplamalarla da gösterildiği gibi, birim zamandaki hacim artışından bahsediyoruz. 
(5) Kırmızıya kayma: Işığın yayılması ve genleşmesi sürecinde, renginin maviden kırmızıya kayarak yaşlanması.

(**) Celal Cezim -Elektronik Mühendisi, 2006, İstanbul 
  
                                                                   
                                         

 

  
3267 kez okundu

Yorumlar

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu yapmak için tıklayın