Büyük Patlama
Büyük patlama teorisine göre, evren 13,77 milyar yıl önce şiddetli bir şekilde göz kırparak var oldu. Büyük patlama genellikle bir patlama olarak tanımlanır, ancak onu muazzam bir ateş topu olarak hayal etmek doğru değildir. Büyük patlama, madde, enerji ve uzayın tek bir noktadan ani bir şekilde genişlemesini içeriyordu. Akla gelebilecek Hollywood patlamaları uzaydaki madde ve enerjinin genişlemesini içerir, ancak büyük patlama sırasında uzayın kendisi yaratılmıştır.
Büyük patlamanın başlangıcında, evren atomdan daha küçük parçacıkların cızırtısından başka bir şey olamayacak kadar sıcak ve yoğundu, ancak genişledikçe aynı zamanda soğudu. Sonunda bazı parçacıklar çarpıştı ve birbirine yapıştı. Bu çarpışmalar, az miktarda lityumla birlikte evrendeki en yaygın elementler olan hidrojen ve helyumu üretti.
Bir evrenin yoktan nasıl yaratılabileceğini ya da büyük patlamanın gerçekleştiğini nasıl bilebileceğimizi merak edebilirsiniz. Yoktan bir evren yaratmak çoğunlukla bu bölümün kapsamı dışındadır, ancak bunu düşünmenin bir yolu vardır. Evreni oluşturan parçacıklar, tıpkı 1 ve -1 sayılarını toplayıp sıfır ("hiç" olarak da bilinir) elde edebilmemize benzer şekilde, birbirlerini iptal eden zıtlıklara sahiptir. Matematik açısından sıfıra sahip olmak, 1 ve -1'e sahip olmakla tamamen aynıdır. Aynı zamanda 2 ve -2'ye, 3 ve -3'e, iki -1 ve 2'ye sahip olmakla da tamamen aynıdır ve bu böyle devam eder. Başka bir deyişle, zıt parçalarına böldüğünüzde hiçbir şey gerçekten bir şeyin potansiyeli değildir. Büyük patlamanın gerçekleştiğini nasıl bilebileceğimize gelince, evrenimizin gerçekten de bu şekilde oluştuğunu kabul etmek için çok iyi nedenler vardır.
Büyük Patlamanın İlk Aşamalarına Dönüp Bakmak
Geçmişi görme kavramı, kadim olaylardan bahsederken genellikle mecazi anlamda kullanılır, ancak bu durumda kelimenin tam anlamıyla kastedilmektedir. Günlük deneyimlerimizde, bir olayın gerçekleşmesini izlediğimizde, onu gerçek zamanlı olarak gelişirken izlediğimizi algılarız. Aslında bu doğru değildir. Olayı görebilmek için o olaydan gelen ışığın gözlerimize ulaşması gerekir. Işık çok hızlı hareket eder, ancak anında hareket etmez. Eğer bizden 1 metre uzaktaki dijital bir saatin sabah 11:59'dan öğlen 12:00'ye geçişini izliyor olsaydık, aslında saniyenin milyarda üçü kadar bir süre sonra saatin öğlen 12:00'ye döndüğünü görürdük. Bu, bir randevuya geç kalmamıza neden olacak kadar büyük bir gecikme değildir, ancak evren çok büyük bir yerdir ve söz konusu "dijital saat" genellikle çok çok daha uzaktadır. Aslında evren o kadar büyüktür ki mesafeleri ışık yılı ya da ışığın bir yılda kat ettiği mesafe cinsinden tanımlamak daha uygundur. Bunun anlamı, uzaktaki cisimlerden gelen ışığın bize ulaşması o kadar uzun sürer ki, bu cisimleri geçmişte önemli bir zamanda oldukları gibi görürüz. Örneğin, Proxima Centauri yıldızı Güneş'ten 4,24 ışık yılı uzaklıktadır. Eğer Proxima Centauri'yi 1 Ocak 2015'te Dünya'dan izlerseniz, aslında onu Ekim 2010'un başlarında göründüğü gibi görürsünüz.
Artık uzayın derinliklerine bakabilecek ve evrenin tarihinin erken dönemlerinden gelen ışığı görebilecek kadar güçlü araçlara sahibiz. Gökbilimciler büyük patlamanın gerçekleştiği düşünülen zamandan yaklaşık 375.000 yıl sonrasına ait ışığı tespit edebiliyor. Fizikçiler bize, eğer büyük patlama gerçekleşmiş olsaydı, evrendeki parçacıkların bu zamanda hala birbirine çok yakın olacağını söylüyor. O kadar yakın olurlar ki ışık başka bir parçacığa çarpıp başka bir yöne dağılmadan çok uzağa gidemez. Bunun etkisi gökyüzünü parlayan bir sisle, evrenin oluşumunun "artçı ışıması" ile doldurmak olacaktır.
Aslında, büyük patlamadan 375.000 yıl sonraki ışığa baktığımızda gördüğümüz şey tam olarak budur. Bu sis kozmik mikrodalga arka planı (ya da CMB) olarak adlandırılır ve gökyüzü boyunca dikkatlice haritalanmıştır. Harita kozmik mikrodalga arka planını sıcaklık değişimleri olarak gösterir, ancak bu değişimler erken evrendeki madde yoğunluğundaki farklılıklara karşılık gelir. Kırmızı lekeler en yüksek yoğunluklu bölgeler, mavi lekeler ise en düşük yoğunluklu bölgelerdir. Daha yüksek yoğunluklu bölgeler yıldızların ve gezegenlerin nihai başlangıçlarını temsil eder. Harita evrenin bir bebek resmine benzetilmiştir.
Büyük Patlama Hala Gerçekleşiyor ve Evrenin Genişlediğini Görebiliyoruz
Büyük patlama ile başlayan genişleme hiç durmadı. Bugün de devam ediyor ve galaksi adı verilen milyarlarca yıldızdan oluşan büyük kümelerin bizden uzaklaştığını galaksileri gözlemleyerek görebiliyoruz. (Çarpışma rotasında olduğumuz Andromeda galaksisi bunun istisnasıdır). Astronom Edwin Hubble, diğer galaksilerden gelen ışığın kırmızıya kaydığını gözlemlediğinde bu sonuca varmıştır. Kırmızıya kayma Doppler etkisinin bir sonucudur. Bu, dalgaları yaratan nesne bize doğru ya da bizden uzaklaştığında dalgaları nasıl gördüğümüzü ifade eder.
Kırmızıya kayma ile ilgili olarak Doppler etkisine geçmeden önce, daha somut bir şey üzerinde nasıl çalıştığını görelim. Yüzen ördek yavrusu suda hareket ederken dalgalar üretiyor. Hem ileriye hem de geriye doğru hareket eden dalgalar üretiyor, ancak ördek yavrusunun önündeki dalgaların ördek yavrusunun arkasındaki dalgalardan birbirine daha yakın olduğuna dikkat edin. Bir dalgalanmadan diğerine olan mesafeye dalga boyu denir. Dalga boyu ördek yavrusunun hareket ettiği yönde daha kısadır ve ördek yavrusu uzaklaştıkça daha uzundur.
Dalgalar suda dalgalanmak yerine havada ses dalgaları olarak bulunduğunda, farklı dalga boyları farklı perdelere sahip sesler olarak ortaya çıkar - kısa dalga boyları daha yüksek bir perdeye, uzun dalga boyları ise daha düşük bir perdeye sahiptir. Bu yüzden bir arabanın motorunun sesi, araba yanınızdan hızla geçerken değişir.
Yorumlar
Yorum Gönder