En Basit Haliyle Evrenimiz Nasıl İşler?

Bilim ve sanat her ne kadar birbirinden bağımsız gibi algılansa da aslında iç içe geçmiş iki unsurdur. İnsanın mantığını ve duygularını yansıtabildiği bu iki alan, beraberken bizi tamamlamayı başarır. Yani doğanın işlediği sanatın en önemli ürünlerinden biri insandır.

Evrenin sanatı ise hem insanı hem de kendi unsurlarını içerir. Atomlardan hatta sicimlerden gezegenlere, oradan gözlemlenebilir evrene kadar uzanan yolculuğumuz bizi bilinenlerin sanatına yaklaştırır. Ve bilmediklerimizin, bildiklerimizden çok daha fazla olması; bizi bu kapalı kutu evrenin kapağını kaldırmaya iter. Dolayısıyla merak duygumuz onlarca soruyu art arda sıralar.

Bilim insanları, evrendeki yerimizi tanımlamak adına geçmişten bugüne birçok soruyu cevaplamaya çalıştılar. Hâlâ tanımlanamayan birçok madde ve durum söz konusuyken gelin biz cevaplanmış sorulara göz atalım.

1. Evrenimiz Nasıl İşler?

Samanyolu Galaksisi

Evren dediğimizde; genellikle aklımıza sığamayacak kadar tanımsız ve kocaman bir uzay boşluğu hayal ederiz. Bu yüzden durumu daha tanımlanabilir hale getirmek için dünyanın konumundan yola çıkalım. Yıldız çocuğu Carl Sagan dünyayı “soluk mavi nokta (pale blue dot)” olarak uzaya yerleştirir. Dünyanın, dev bir evrensel arenada yer alan çok küçük bir sahne olduğunu aktarır. Yani bu devasa evrende, dünya bir kum tanesi kadarken, insanın boyutunu düşünün. Bir kum tanesi bile değiliz.

Voyager 1’dan çekilen bir kare. Dünya’yı görebildiniz mi?

Dünyadan yola çıkıp biraz uzaklaştığımızda ise gezegenlerden meydana gelen Güneş Sistemi‘ne ulaşırız. Bizim güneş sistemimiz gibi birçok sistem birleşerek Samanyolu Galaksisi‘ni oluşturur. Onlarca galaksi ise birleşerek Yerel Grup‘u oluşturur. Tüm bunların düzensiz olarak yer aldığı yere ise Başak Süper Kümesi adı verilir. Başak Süper Kümesi’nden ise Gözlemlenebilir Evren‘e kadar ulaşırız.

Gözlemlenebilir Evren

Fizik kuralları ise içinde konuk olduğumuz bu evrenin yasalarını ortaya koymaya çalışır. Bu noktada tabiri caizse fizik birbirine girer. Evrenin işleyişi iki temel kuram etrafında açıklanmaya çalışılır; Genel Görelelik Kuramı ve Kuantum Teorisi.

Genel Görelelik büyük şeylerin fiziği, Kuantum Teorisi ise küçük şeylerin fiziği olarak tanımlanır. Temel sorun ise bu iki kuramın anlaşamamasıdır. Einstein’ın Genel Görelelik Kuramı‘na göre uzay-zaman bir boşluk değil dokusu olan bir yapıdır ve gezegenler tarafından bükülebilir. Yani uzay-zamanı gerilmiş bir kumaş olarak düşünün. Bu kumaşa ağır cisimler attığınızda kumaş, aşağı doğru eğilir. İşte attığımız o cisimler; gezegenler, yıldızlar, galaksilerdir. Kütleçekimi denilen bu meselede, kütlesi hafif olan cisimler ağır olanların çekim alanına kapılır ve ona doğru hareket eder.

Kuantum Teorisi ise biraz karışıktır. Atomun ve atom altı parçacıklarının davranışlarını açıklayan Kuantum Teorisi’nde olaylar farklı gelişir. Herhangi bir topun bir elektron olduğunu düşünün. Kuantuma göre bu topun konumu için burada veya şurada diyemezsiniz çünkü o aynı anda her yerdedir. Diyelim ki şu anda, evinizdesiniz. Eğer atom altı bir parçacık olsaydınız aynı anda evde, iş yerinizde yani her yerde olabilirdiniz.

Bahsi geçen iki teorinin kritik noktası kütleçekimidir. Bu durum, Genel Görelilik Teorisi ile açıklanabiliyor olsa da, Kuantum Teorisi ile açıklanamaz haldedir. Bilim insanları da bu uyuşmazlığı gidermek adına birtakım çözüm yolları aramışlardır. Her Şeyin Teorisi adı verilen teoriyle iki kuramı birleştirmeye çalışmışlar, bunun neticesinde birçok yol öne sürmüşler ama Sicim Teorisi en kabul görülen olmuştur. Bu teori; atom altı parçacıkların farklı frekanslarda titreşen sicimlerden, ya da iplikçik benzeri yapılardan oluştuğu varsayımına dayanır.

Tüm bu bilgilerin ışığında varabileceğimiz noktalar şunlardır ki; kozmos sandığımız gibi bir boşluk değil kıvrılabilen yapıdadır ve uzay-zaman birlikte var olur. Her cisim uzayda bir kütleye sahiptir.

2. Hayalet Parçacık, Karanlık Madde ve Karanlık Enerji Nedir?

Bilim insanları, kütleçekiminin etkilerini araştırırken beklemedikleri bir durumu keşfettiler. Büyük Patlama (Big Bang) ile meydana geldiği kabul edilen evrenin her geçen gün genişlediğini fark ettiler. Einstein’ın kozmolojik sabitine karşıt ortaya atılan genişleyen evren fikrine göre; Büyük Patlama’nın sıcaklığından bu yana evren genişliyor ve gezegenler birbirinden gittikçe uzaklaşıyordu. Fakat o zamanlar kabul görmeyen bu durum, tesadüfen sonradan keşfedildi. Genişleyen evren modeline ulaşan bilim insanları kozmolojik sabite de ulaştılar. Fakat nasıl?

Yapılan ölçümler sonucunda bilim insanları, karanlık enerji adı verilen bir enerjiye ulaştılar. Bu enerji, kozmolojik sabite benzeyen itici kütleçekim etkisi uyguluyordu. Uzayı dolduran karanlık enerji, tüm galaksileri birbirinden uzaklaştırıyordu. Fakat, hesaplanan formüllerde uyuşmayan bir durum vardı. Galaksilerin dağılmadan bir arada kalmasını sağlayacak bir şeyler olmalıydı. Bu varsayımsal güce ise karanlık madde adını verdiler. Yani, karanlık enerji kozmik dokuyu genleştirirken, karanlık madde de sağladığı kütleçekim enerjisi ile galaksileri bir arada tutuyordu. Şöyle bir yüzde verecek olunursa; evrenin %68’ini karanlık enerji, %27’sini karanlık madde, %4’ünü helyum ve hidrojen oluştururken, yalnızca %1’ini ise galaksiler, gezegenlerin oluşturduğu dolaylı olarak ölçülmüştür.

Karanlık Madde

Evrenin, beklenenden daha büyük bir hızla genişlemesi ise araştırmacıları yine birtakım ölçümleri yapmaya yöneltti. Hayalet parçacık olarak bilinen nötrinolar keşfedildi. Nötrinolar, maddeyle nadiren etkileşime girerler ve genelde maddenin içinden geçip yollarına devam ederler. Evrenin genleşmesiyle enerjilerini bir arada tutamayan nötrinoların, karanlık enerjinin hızlanmasına sebep olduğu düşünülür. Şöyle düşünün ki; arabanızın frenleri patlamışcasına yokuş aşağı gidiyorsunuz ve önünüzde sizi durduracak hiçbir şey yok. İşte evren de bu arabanın ta kendisi.

Nötrino Yakalama Odası

Karanlık enerji bilim çevresinde kabul görse de karşıt fikirler de ortaya atıldı. Tsagas’ın karanlık akış teorisine göre; evrendeki konumumuz bizi yanıltıyor olabilir. İçinde bulunduğumuz bu akış, uzay-zamanı genişletiyor ve biz de her yerde durumu böyle zannediyoruz. Sarkar ve 4 sigma doğruluğundaki araştırmalarına göre ise karanlık enerji diye bir şey yok ve evren sadece hızını artırmadan genişliyor.

3. Evrenimiz Nereye Doğru Gidiyor ve Muhtemel Sonu Nasıl Olacak?

Şimdi, tüm bu bilgileri cepte tutalım. Evren bükülebilen ve genişleyen bir yapıda yoluna devam ediyor olsun. Bilim, evrenin bu yapısından yola çıkarak birtakım sona erme teorileri üretir. Kesin bildiğimiz durum ise hiçbir ölümcül tehlike olmasa dahi 5-6 milyar yıl sonra Güneş’in yakıtını bitirip devleşmesiyle Dünya’yı yok edecek olmasıdır.

Güneş’in sonu dışında ise bilimin, nihai son için ürettiği teoriler şöyle:

  • Büyük Donma
  • Büyük Ezilme
  • Büyük Sıçrama
  • Büyük Değişim
  • Büyük Yırtılma

Büyük Donma‘ya göre; bir gün evrenin genişlemesinden dolayı ısısı da dağılacak. Böylece evrenin sıcaklığı sıfır noktasına düşecek ve her şey birbirinden kopacak; evren karanlık, soğuk ve bomboş olarak donup kalacak.

Büyük Ezilme‘ye göre; uzay-zaman, madde-enerji ve ışık ilişkileri bir araya geldiğinde evrenin yoğunluğunu belirleyecek. Eğer kütleçekimi bu faktörlere bağlı olarak güçlenir ve her şeyin birbirine çekilmesine neden olursa hızlanma bir noktadan sonra yavaşlayıp duracak. Yani, evren küçüldükçe sıcaklığı ve yoğunluğu artarak Büyük Patlama noktasına geri dönecek.

Büyük Sıçrama ise evrenin sürekli genleşmesi ve içine çöküp tekrar Büyük Patlama noktasına dönmesinin, sonsuz kere tekrarlanabilir olma ihtimaline deniyor.

Büyük Değişim‘e göre; saf suyu tertemiz bir cam bardağa koyup sıfırın altı bir dereceye kadar soğutursanız su donma noktasının altında bile süper soğuk bir halde, sıvı olarak kalmaya devam edecektir. Suda herhangi bir parçacık olmadığı ve bardakta da pürüz bulunmadığı için buzun oluşması mümkün olmayacaktır. Fakat bardağa bir tane buz kristali bıraktığınızda su hızla donacaktır. Aynı şey uzayda da olabilir. Yani evren bir bardak süper soğuk su gibidir. Ancak daha az enerjili vakumun bir “baloncuğu” baş gösterinceye kadar varlığını sürdürecektir.

Büyük Yırtılma‘ya göre; evren genişledikçe buna bağlı olarak karanlık enerjinin miktarı ve yoğunluğu da artabilir. Karanlık enerjinin miktarındaki artış, evrenin genişleme miktarını geçtiğinde, uzay-zamanda yırtılma meydana gelecektir. Yani her şeyin parçalanıp dağıldığı bir tür kozmik kıyamet yaşanacaktır.

Tüm bu bahsedilen senaryolar ise sizi hemen paniğe sürüklemesin. Çünkü evrenin nihai sonunun trilyonlarca yıl sonra geleceği tahmin ediliyor.

Sonuç

Fakat ne yazdık.. Baya iyi yazdık.. Yalnız amma yazdık… Ama güzel yazdık… 

Karikatür diyaloglarını bir kenara bırakıp evrene geri dönersek; daha cevaplanacak binlerce soru olduğu gerçeği ile karşı karşıya kalırız. İnsanın var oluşundan bu yana toplayıp elde ettiği bilgiler, bize evrenin çok az bir miktarını ancak çözme olanağı verir. Fakat, bu kadar da karamsar olmayalım, belki bir gün milyonlarca yıl sonra bile olsa evrenin tamamen keşfedileceği zaman gelebilir. Ama şimdilik elimizdeki bilgilerle evreni anlamaya çalışmak zorundayız.

Şahsımca, bilimle ufak da olsa ilgilenen biri olarak; size evreni en temel teorileriyle sunmaya çalıştım. Arzu edersiniz ki bu makalenin, bilimle uğraşan ve bu konuda uzmanlaşmış kişilerce yazılan makalelerle bir olması tabi ki beklenemez. Fakat, temelde size evrenin işleyişi hakkında bir fikir sağlamasını bekleyebilirsiniz. Hatamız varsa dönütlerinizi bekleriz.

Başınızdan kozmosa dair soru-cevap bulutları eksik olmasın!

Ve unutmayın; hepimiz yıldız tozuyuz!

Kaynaklar

1. Tuna Emren, “Evren Nereye Koşuyor?”, Popular Science, S.60, Nisan 2017.

2. Brian Greene, Evrenin Zarafeti, Tübitak Popüler Bilim Yayınları, Ankara 2013.

3. Çağrı Mert Bakırcı, “Her Şeyin Teorisi Nedir? Genel Görelilik ile Kuantum Mekaniği’ni Nasıl Birleştiririz?”, Evrim Ağacı makalesi, 2018.

4. Çağrı Mert Bakırcı, “Sicim Teorisi Nedir? Neden 10 veya 11 Boyuta İhtiyaç Duyar? Bu Üst Boyutlar Nerede?”, Evrim Ağacı makalesi, 2019.

Ayrıca bakabilirsiniz: Evreni Anlamanıza Yardımcı Olacak 25 Bilim Kitabı!

Cevap bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.