Cumartesi , Ekim 16 2021

Evren Genişliyorsa Merkezi Nerededir?

Evrenin merkezi yoktur. Standart kozmoloji teorilerine göre evren, yaklaşık 14 milyar yıl önce Büyük Patlama ile başladı ve o zamandan beri genişliyor.

Ancak evrenin Büyük Patlama ile başladığını zihnimizde canlandırdığımızda bu fikir kafamızda oturmuyor. Problem bunu canlandırma işleminde. Beynimiz büyük patlamayı canlandıramaz. Ancak hayal eder. Biz hayal ederken bir patlama olduğunu hayal ederiz. Aslında patlama kelimesi, büyük patlamanın ne olduğunu açıklamak için kullanılacak en zıt şeydir. Teorinin adı bizi yanılttı gibi, ha? Çünkü Büyük Patlama ne büyük bir şeydir ne de patlamadır.

Büyük Patlama Nedir? Tipik Bir Patlamadan Ne Farkı Var? 

 Uzaydaki tipik bir patlamada malzeme ve enerji, patlamanın başladığı merkezden dışarı doğru yayılır. İşte temel bilgi burada yatar. Tipik patlama, uzayda spesifik bir noktada meydana gelen bir patlamadır.

Oysa Büyük Patlama, uzayın patlamasıydı. Tüm evren, Büyük Patlama ile yaratıldı. Dolayısıyla daha evren yaratılmadan patlamanın olduğu konumu bilmek yapabileceğimiz bir şey değil. Büyük Patlama, tüm evrenle aynı anda meydana geldi. Evren, başlangıcında çok daha küçüktü ve o zamandan beri genişliyor. Yani Büyük Patlama her yerde olmuştur. İşte orada; kafanın üstünde, sağında, solunda, her yerde.

Büyük Patlamanın tipik bir patlama olmadığını maddelerin evrene dağılımından söyleyebiliriz. Tipik bir patlamada tüm en hafif maddeler, en uzağa atılır. Çünkü onları uzağa atmak için daha az enerjiye ihtiyaç duyulur. Bir patlamadan uzağa gidildikçe onları atabileceğin daha geniş bir alana sahip olursun.

En hafiflerden en ağır maddelere kadar aslında tüm bu parçacıkların o patlamada aldığı yörüngeleri oldukça iyi bir şekilde yeniden oluşturabiliriz ve esasen patlamanın tam olarak nerede gerçekleştiğini yeniden yapılandırabiliriz. Ancak biliyoruz ki evrende verilen bir hacimde hemen hemen tüm yönlerde ve tüm mesafelerde aynı yoğunluklar, aynı enerjiler, ortalama olarak aynı galaksi sayısı mevcut. Evren sadece bir patlamanın aynı anlatısal imzalarına sahip değil.

Şimdiye kadar büyük patlamayı tipik bir patlama olarak hayal etmememiz gerektiğini öğrendik. Beynimizin hayal etmesi zor olan başka bir şey ise evrenin genişlemesidir.

Evrenin Genişlemesi

Evrenin genişlediğini biliyoruz çünkü evrene baktığımız zaman çoğu galaksinin bizden uzaklaştığını görüyoruz. Hatta galaksiler bizden ne kadar uzaktaysa bizden de o kadar hızlı uzaklaşır. Evren bir merkezden uzaya doğru genişlemiyor. Daha doğrusu, tüm evren her yerde eşit olarak genişliyor.

Bu, genişleyen evrenin merkezinde olduğumuzu gösterebilir ancak aslında evren Hubble yasasına göre düzgün bir şekilde genişliyorsa, o zaman herhangi bir noktadan bunu yapıyor gibi görünecektir. Yani olay aslında perspektiften ibaret.

Bizden 10.000 km/s hızla uzaklaşan bir B galaksisi görürsek; B galaksisindeki bir uzaylı, A galaksimizin ondan 10.000 km/s hızla ters yönde uzaklaştığını görecektir. B ile aynı yönde iki kat daha uzaktaki başka bir C galaksisi tarafımızca 20.000 km/s hızla uzaklaşıyor olarak görülecektir. Uzaylı ise 10.000 km/s’de uzaklaştığını görecektir:

Yani B’deki uzaylının bakış açısından hangi yöne bakarsa baksın her şeyin ondan uzağa doğru genişlediğini görüyor, tıpkı bizim için olduğu gibi. Genişleyen evreni görselleştirmeye yardımcı olmanın iyi bir yolu, uzayı genişleyen bir balonun yüzeyi ile karşılaştırmaktır.

Ünlü Balon Analojisi ile Evrenin Genişlediğini Anlamaya Çalışalım

Bu benzetme, Arthur Eddington tarafından 1933 gibi erken bir tarihte “The Expanding Universe” adlı kitabında kullanılmıştır. Ayrıca Fred Hoyle tarafından popüler kitabı “The Nature of the Universe”in 1960 baskısında da kullanıldı. Hoyle şöyle yazdı:

“Matematikle ilgisi olmayan arkadaşlarım genellikle bu genişlemeyi hayal etmekte zorlandıklarını söylüyorlar. Çok fazla matematik kullanmanın dışında, yüzeyinde çok sayıda nokta bulunan bir balon benzetmesini kullanmaktan daha iyisini yapamam. Balon şişirilirse, noktalar arasındaki mesafeler, galaksiler arasındaki mesafelerle aynı şekilde artar.”

Balon benzetmesi çok iyi ama doğru anlaşılması gerekiyor, aksi takdirde daha fazla kafa karışıklığına neden olabilir. Hoyle’un dediği gibi, “Kesinlikle yanıltıcı olduğu birkaç önemli nokta var.” Üç boyutlu uzayın balonun iki boyutlu yüzeyiyle karşılaştırılacağını anlamak önemlidir. Yüzey homojendir ve merkez olarak seçilmesi gereken hiçbir nokta yoktur. Balonun merkezi yüzeyde değildir ve evrenin merkezi olarak düşünülmemelidir. Yardımcı olacaksa, balondaki radyal yönü zaman olarak düşünebilirsiniz. Hoyle’un önerdiği buydu, ancak kafa karıştırıcı da olabilir. Yüzeyin dışındaki noktaları evrenin bir parçası olarak görmek daha iyidir.

Balon benzetmesini düşünürken bunları hatırlamamız gerekir:

  • Balonun 2 boyutlu yüzeyi, uzayın 3 boyutuna benzer.
  • Balonun gömülü olduğu 3 boyutlu uzay, herhangi bir yüksek boyutlu fiziksel uzaya benzemez.
  • Balonun merkezi fiziksel hiçbir şeye karşılık gelmez.
  • Evren boyut olarak sonlu olabilir ve genişleyen bir balonun yüzeyi gibi büyüyor olabilir, ama aynı zamanda sonsuz da olabilir.
  • Galaksiler, genişleyen balondaki noktalar gibi birbirinden uzaklaşır, ancak galaksilerin kendileri, kütleçekimsel olarak bağlı oldukları için genişlemezler.

Kozmolojik İlke: Homojenlik ve İzotropi

Evrenin çok büyük ölçeklerde tek biçimli (homojen ve izotropik) olması gerektiği fikri, 1933’te Arthur Milne tarafından “kozmolojik ilke” olarak tanıtıldı. Bundan kısa bir süre önce, bazı astronomlar tarafından evrenin sadece bizim evrenimizden oluştuğu iddia edilmişti. Samanyolu’nun merkezi evrenin merkezi olurdu.

Hubble, 1924’te bizim dışımızda başka galaksilerin de var olduğunu gösterdiğinde bu tartışmaya son verdi. Galaksilerin dağılımında çok sayıda yapının keşfedilmesine rağmen, çoğu kozmolog, kozmolojik ilkeye bağlı kalır. Yine de evrene bakışımız ışık hızı ve Büyük Patlama’dan bu yana geçen sonlu zamanla sınırlıdır.

Gözlenebilir kısım çok büyüktür, ancak sonsuz olabilecek tüm evrene kıyasla muhtemelen çok küçüktür. Gözlemlenebilir ufkun ötesinde evrenin şeklinin ne olduğunu bilmenin hiçbir yolu yok ve kozmolojik ilkenin mümkün olan en büyük mesafe ölçeklerinde herhangi bir geçerliliği olup olmadığını bilmenin henüz hiçbir yolu yok.

Gözlemlenebilir evrenin ötesinde bir ölçekte bir merkeze sahip olduğu ortaya çıkarsa, böyle bir merkez, tıpkı galaksimizin merkezinin daha önce yaptığı gibi, çok daha büyük ölçeklerdeki birçok “merkezden” sadece biri olabilir. Başka bir deyişle, standart Büyük Patlama modelleri; merkezi olmayan, genişleyen bir evreni tanımlasa da ve bu tüm gözlemlerle tutarlı olsa da bu modellerin gözlemleyebileceğimizden daha büyük ölçeklerde doğru olmama olasılığı hala da vardır. Kısaca “Evrenin merkezi nerede?” sorusuna hala gerçek bir cevabımız yok.

Yelda Gündeğer

Kaynakça
  • http://abyss.uoregon.edu/~js/cosmo/lectures/lec05.html
  • “The Big Bang and the Expansion of the Universe”, Durham University

Hakkında Yelda Gündeğer

Evrenin işleyişi hakkında okumayı ve yazmayı sever. Kara deliklerin nasıl gözlemlenebileceği hakkında düşünür. Her şeyi birbirine bağlayan basit bir yasa keşfi yapmak hayatındaki hedefidir. Yeni yerler keşfetmeye bayılır, gezgin ve kampçıdır. Tam bir doğa insanıdır ve her koşula anında uyum sağlar. Bunların dışında Türkiye'de bilime yapılan yatırımı geliştirmek için yapabilecekleri üzerinde kafa yorar. Zamanının birçoğunu da kendini dinlemek, kendini anlamaya çalışmak ve spor yaparak (çoğunlukla yoga ve Qigong) geçirir. Empattır da.

Bunlarda İlginizi Çekebilir

Uzay Nedir?

Bu basit soruyu hiç kendinize veya etrafınıza sordunuz mu? Kendimizi bildik bileli duyduğumuz, konuştuğumuz “uzay” …

Evren ve Biz: Evren ve İnsanın Yaratılışı Hakkında

Evrenin nasıl yaratıldığı konusu çağlar boyu düşünürlerin zihnini meşgul etmiş, çeşitli fikirler ortaya atılmıştır. Örneğin …

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir