BIG BANG TEORİSİNİN TEMEL DELİLLERİ
Dr. Caner TASLAMAN
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.
Ana Sayfaya Dönmek
İçin Tıklayın
www.aymavisi.org