İçinde Bulunduğumuz Evrenin Dışında Ne Olduğuyla İlgili Ufkunuzu Açacak Bir Yazı
öncelikle birkaç entry'de gördüğüm bir yanlışı düzeltmek isterim. evren'in ışık hızıyla genişlediği söylenmiş. böyle bir şey yok. evren ışık hızıyla genişleseydi şu an ışık hızıyla uzaklaştığımız o milyarlarca yıldızı, galaksiyi göremiyor olurduk. fakat evrenin genişleme hızı hızlanarak artıyor. (pozitif ivmeli hareket) yani bir noktada ışık hızına ulaşacak ve geçecek, evet. bu genişleme dolayısıyla şu an yaklaşık 10 milyar yılda 2 katına çıkıyor evrenin büyüklüğü. tabii bu süre gittikçe azalacak.
bu sebepledir ki bundan yaklaşık 100 milyar sonra biz, çevremizdeki yakın birkaç galaksiyle birleşip geri kalanlardan çok ama çok uzaklaşmış olacağız. yani ufukta sadece boşluk olacak. ne andromeda, ne başka galaksiler/yıldızlar. o yüzden 100 milyar yıl sonra eğer bi canlı formu olursa evrenin başlangıcı, kozmoloji gibi konularda bizden de az şey bilecekler. o yüzden kozmolojiyle uğraşmak için ideal bir zamandayız. bundan 100 yıl önce kültürel ve teknolojik gelişim yoktu 100 milyar yıl sonra da gökte bakacak bir şey olmayacak.
3 önemli kavram daha var bilmek gereken. isotropy, homogeneity, ubiquity. bu üçü evrenin en temel özelliklerinden. bir metaforla açıklamaya çalışayım. ağaçlarla dolu bir ormandasınız. sağa, sola, arkaya, 62 derece sola falan bakıyorsunuz ve her taraf aynı gözüküyor. işte buna isotropy deniyor. evren de -büyük skalada- her yönde aynı. bu ormanda ilerliyosunuz, ne yöne olursa olsun, ve geldiğiniz nokta başladığınız noktanın benzeri oluyor hep.
homegeneity de bu. yani büyük skalalarda evrendeki madde ve enerji yoğunluğu her yerde aynı. ubiquity ise fizik kurallarının evrenselliğini ifade ediyor. bundan ister 10 milyar yıl ileriye ya da geriye, isterseniz 10 milyar ışık yılı uzağa gidin. evrenin her yerinde ve her zamanda aynı fizik kuralları geçerli ve de hep geçerli olacak. bunlar kesin olarak ispatlanmış gerçekler.
daha önceki entrylerde yazılmış birkaç kez ama tekrar etmekte fayda var: evreni kenarına gelinebilen bir düzlük gibi düşünmek büyük yanlış. deminki ormanı hatırlayın. o ormanda yeterince koşarsanız başladığınız yere gelirsiniz, aynı şey evren için de geçerli. o yüzden big bang ve microwave background denilen şeyleri sadece tek bir yöne değil uzayda herhangi bir yöne bakıp görebiliyoruz. evrenin genişlemesini ormanın yer aldığı dünyanın devamlı hacminin artması olarak düşünün.
yani evrenin; fizik kurallarının alt üst olduğu, etrafın başkalaştığı bir ucu yok. evrenin dışı diyerek kastedilen yeri de şu anki mekan zaman algımızla kavramanın kolay olmadığını düşünüyorum. bambaşka bir boyut belki. bana kalırsa big bang öncesi gibi bir hiçlik var.
yeri gelmişken "hiçbir şey yoktan var olamaz" veya "her şeyin bir öncesi/yaratıcısı" olması gerekir tezinin de doğru olmadığını söylemek lazım. dünyanın hiçlikten (nothing) geldiğinde otoriteler hemfikir neredeyse. evrende 5 temel element var: atomik madde, ışık (foton), nötrino, karanlık madde (dark matter) ve karanlık enerji (dark energy). bu madde ve enerjiler meşhur e=mc2 formülü ile birbirne dönüşebilen nicelikler. bu hesapla evrendeki kütle 10 üzeri 53 kg. tüm bu 5 elementi enerjiye çevirdiğimizde de elimizde 10 üzeri 53 kg denginde bir pozitif enerji oluyor.
bu 5 elementi bir arada tutan, birbirileriyle etkileşimini belirleyen 6. gizli unsur ise yerçekimi (gravity). mesela karanlık madde veya enerjiyi henüz gözlemleyemesek de yerçekimsel etkilerini gördüğümüz için varlıklarından eminiz. işte bu 6. unsur olan gravity'nin ise negatif bir enerjisi var. ve bu negatif enerji -10 üzeri 53 kg'lık bir kütlenin dengi.(mass-energy) yani sözün özü evrendeki her şeyi alıp topladığınızda kocaman bir sıfır elde ediyoruz. (universe sums to nothing) yani hiçliğin içinden bir şeylerin çıkabileceğini görüyoruz.
bonus
hiçlikten çıktıktan sonra evrenin daha ilk saniylerinde bu hiçliğe gidişi yine görüyoruz. (burada daha maddesel bir hiçlikten bahsediyoruz tabii.) big bang'den sonra ilk 10 mikrosaniyelik süreçte proton ve nötron gibi nispeten kompleks yapıları görmek mümkün değil. 10 mikrosaniye sonra kuarklar bağ kurup proton ve nötronları oluşturmaya başlıyorlar. 100 mikrosaniye sonra ise. proton ve antiprotonlar birbirlerini yok etmeye başlıyor. evrendeki atomik maddenin çoğu yok oluyor. ama bir şekilde, yaklaşık her 1 milyar protondan 1 tanesi hayatta kalıyor. böylece günümüzdeki tüm bu atomik madde var olabiliyor. patlamanın birkaç saniye sonrasında aynı olay elektronlar için gerçekleşiyor.
elektronlar ve antielektronların çok büyük bir kısmı birbirini yok ederken (annihilation) bir kısım elektron hayatta kalıyor. patlamadan 1 dakika sonra günümüz helyum ve hidrojen atomlarının çekirdekleri oluşuyor. o an evrenin ortalama şartları şu anki yıldızların merkezindeki şartlar gibi. füzyon neticesinde hidrojen çekirdeklerinden helyum çekirdekleri oluşuyor ve o zaman oluşan helyum (%25) ve hidrojen (%75) oranı günümüzde de hala evren genelinde geçerliliğini korumakta. (diğer tüm elementler bu ikisinin toplamının %2'si kadar.) elektronların bu çekirdeklere bağlanıp günümüz manasıyla atomları oluşturması ise patlamadan 400.000 yıl sonrasını buluyor. bu atomların bir araya gelip gözle görünür cisimler (yıldızlar vs.) oluşturması ise milyonlarca yıl sonra ancak gerçekleşebiliyor. galaksiler ise 1 milyar yıl sonra. bu bağların hiyerarşik bir şekilde oluşmasının evrenin sıcaklığıyla doğrudan bir ilişkisi var. evren, ilk mikrosaniyelerde kuarkların bile birbirine bağlanamayacağı kadar sıcak ve kaotikken şimdi proteinler gibi kompleks moleküllerin oluşabileceği kadar soğuk ve stabil.
kaynak: kozmolojiye meraknız varsa, teknik detaylarda, matematik ve hesap kitapta boğulmadan, sade anlaşılır bir dille kozmolojik konseptleri öğrenmek isterseniz; evrenin geçmişine, geleceğine, sınırlarına, oluşumuna dair merkaınız varsa prof. dr. mark whittle'ın 36 videodan oluşan şu lecture'larını şiddetle tavsiye ederim. ben bu yukarıdaki bilgileri o videolar ışığında yazdım. ve burada yazdıklarımın daha nicesini de öğrendim.
