Muhteşem Evren

Büyük Patlamanın Açıkladıkları ve Açıklamadıkları

HER sabah bir mucizedir. Sabah çıkan güneşin en iç kısımlarında, milyonlarca derece sıcaklıkta, hidrojen füzyon yoluyla helyuma dönüşmektedir. X ve gamma ışınları güneşin çekirdeğinden dış tabakalarına doğru akıl almaz bir şiddetle akmaktadır. Güneş saydam olsaydı, bu ışınlar muazzam bir güçle kendilerine yol açarak birkaç saniyede güneşin kavurucu yüzeyine ulaşacaklardı. Ancak, böyle olmadığından, ışınlar güneş ‘yalıtımını’ oluşturan sıkıca istiflenmiş atomların birinden diğerine sıçramaya başlar ve yavaş yavaş enerji kaybederler. Günler, haftalar ve yüzyıllar geçer. Bir zamanlar öldürücü olan bu ışınım binlerce yıl sonra, güneş yüzeyinde ortaya çıktığında, artık bir tehdit oluşturmayıp, tersine dünyayı sıcaklığıyla kaplamak üzere tam elverişli durumda, hafif bir sarı ışık yağmuruna dönüşmüştür.

Her gece de bir mucizedir. Gökadamızın dev alanı boyunca diğer güneşler bize göz kırpar. Tam bir renk, boyut, sıcaklık ve yoğunluk cümbüşü oluştururlar. Bazıları öylesine büyük süperdevlerdir ki, eğer bir tanesi güneşimizin bulunduğu yerde dursaydı, bu süper yıldızın yüzeyi gezegenimizi içine alırdı. Diğer güneşlerse—dünyamızdan daha küçük, ama güneşimiz kadar ağır—minik beyaz cücelerdir. Kimi daha milyarlarca yıl sessizce devinimine devam edecek. Kimiyse, yok olmasıyla sonuçlanacak ve parlaklığıyla tüm gökadaları kısaca gölgede bırakacak bir süpernova patlamasının eşiğinde bulunuyor.

İlkel insanlar, evrenin oluşumunu, deniz canavarlarından, savaşan tanrılardan, ejderha, kaplumbağa ve fillerden, nilüferlerden ve düş gören tanrılardan söz ederek açıklamaya çalıştılar. Sonraları, Akıl Çağı diye adlandırılan dönemde, yeni bulunan matematik ve Newton yasalarının ‘büyüsüyle’ tanrılar bir tarafa itildi. Şimdi biz eski şiir ve efsanelerden arınmış bir çağda yaşıyoruz. Bugünün atom çağı çocukları, kendilerine yaratılış modeli olarak eski deniz canavarı ya da Newton’un güneş sistemi “makinesi” yerine, 20. yüzyılın baştan sona simgesi olmuş bombayı seçtiler. Onların “yaratıcısı” bir patlamadır. Bu kozmik ateş topunu Büyük Patlama diye adlandırıyorlar.

Büyük Patlamanın “Açıkladıkları”

Bu kuşağın yaratılış konusundaki görüşüyle ilgili en çok tutulan yorum, 15 ila 20 milyar yıl önce, evrenin ya da boşluğun olmadığını anlatır. O sıralarda ne zaman, ne de madde vardı; yalnız, ‘tekillik’ denen ve patlayıp şimdiki evrenimizi oluşturan sonsuz yoğun ve sonsuz küçük bir nokta bulunuyordu. Bu patlama, yeni doğan evrenin ışık hızından çok daha yüksek bir hızla genişlediği, saniyenin ilk küçük dilimi içindeki çok kısa bir süreyi kapsadı.

Büyük patlamanın ilk birkaç dakikasında, evrensel boyutta bir nükleer füzyon meydana geldi; yıldızlar arasındaki uzayda, hidrojen ve helyumun bugün ölçülen yoğunluğu, lityumun da bugünkü yoğunluğunun hiç değilse bir kısmı bu füzyonla oluştu. O olaydan belki 300.000 yıl kadar sonra, evrensel çaptaki ateş topunun sıcaklığı güneşin yüzey sıcaklığının biraz altına düştü; bu da elektronların atomların etrafında belli yörüngelere oturmalarına olanak sağladı ve foton ya da ışık açığa çıktı. Başlangıçtaki bu ışınımın sıcaklığı önemli ölçüde düşmüşse de, bugün evrenin mikrodalga fon ışınımı 2,7 Kelvin’e karşılık gelen sıcaklık olarak ölçülebilmektedir.a Aslında, çoğu bilim adamını büyük patlama kuramının gerçek bir yanı olduğuna ikna eden, 1964-65’te keşfedilen bu fon ışınımıydı. Bu kuram, uzak gökadaların görünürde bizden ve birbirlerinden büyük hızla uzaklaşmalarıyla, evrenin her yönde genişliyormuş gibi görünmesinin nedenini de açıkladığını iddia ediyor.

Büyük patlama kuramı bu kadar çok şeyi açıklıyor gibi görünüyorsa ondan neden kuşkulanılsın? Çünkü açıklamadığı pek çok şey de var. Şöyle örnekleyelim: Eski gökbilimci Ptolemaios güneş ve gezegenlerin bir yandan dünyanın etrafında büyük çemberler çizerek dönerken, bir yandan da ilmek denen küçük çemberler çizdikleri kuramını ileri sürmüştü. Kuram görünüşte gezegenlerin devinimlerini açıklıyordu. Yüzyıllar boyunca gökbilimciler yeni veriler toplarken, Ptolemaioscu evrenbilimciler de ilmeklerine her zaman yenilerini ekleyerek bu yeni verileri “açıklayabildiler.” Fakat bu, kuramın doğru olduğu anlamına gelmedi. Sonunda açıklanması gereken veriler çok fazlalaştı ve Kopernik’in dünyanın güneşin etrafında döndüğü görüşü gibi başka kuramlar daha iyi ve daha kolay açıklamalar getirdi. Bugün Ptolemaioscu bir gökbilimci bulma olanağı pek yoktur.

Profesör Fred Hoyle, Ptolemaioscu evrenbilimcilerin yeni buluşlar karşısında zayıflayan kuramlarını yamalama çabasını, büyük patlamaya inananların kuramlarının batmasını engelleme yönündeki çabasına benzetti. The Intelligent Universe adlı kitabında şunları yazdı: “Araştırmacıların esas çabası, giderek daha karmaşık ve hantal duruma gelen bir fikri geliştirmek üzere büyük patlama kuramındaki çelişkileri örtbas etmektir.” Hoyle, Ptolemaios’un, kuramını kurtarmaya çabalayarak boş yere ilmekler kullandığına değindikten sonra sözlerine şöyle devam ediyor: “Sonuç olarak, büyük patlama kuramının başının üzerinde kefen bezinin asılı durduğunu söylemekten çekinmiyorum. Önceden de belirttiğim gibi, deneyimler gösteriyor ki, bir dizi gerçek bir kuramın karşısında yer almaya başladığında, o kuramın ayakta kalması çok ender bir durumdur.”—Sayfa 186.

The New Scientist dergisinin 22/29 Aralık, 1990 tarihli sayısında da aynı düşünceler tekrarlandı: “Ptolemaios yöntemi, hiç sakınılmadan . . . . kozmolojik büyük patlama modeline uygulanmıştır.” Sonra şu soru soruldu: “Evrenbilimi ve parçacık fiziğinde nasıl gerçek bir aşama kaydedebiliriz? . . . . En gözde varsayımlarımızdan bazısının tümüyle düzmece olduğu konusunda daha dürüst ve daha açık sözlü olmalıyız.” Şimdi yeni gözlemler yağıyor.

Büyük Patlamanın Yanıtlamadığı Sorular

Büyük patlamanın doğruluğu konusundaki kuşkuların önemli bir kısmı, diğer gökadaların uzaklıklarını ölçmek için Hubble Uzay Teleskopunun düzeltilmiş optiğini kullanan gözlemciler tarafından uyandırıldı. Yeni veriler kuramcıları dehşete düşürüyor.

Kısa bir süre önce, gökbilimci Wendy Freedman ve başkaları Başak takımyıldızı içindeki bir gökadanın uzaklığını ölçmek için Hubble Uzay Teleskopunu kullandılar; Freedman’ın ölçümleri, evrenin önceleri sanıldığından daha hızla genişliyor olması, dolayısıyla daha genç olması olasılığını ortaya koydu. Gerçekten de, geçen yılın Haziran ayında Scientific American dergisi yeni verilerin “kozmik yaşın sekiz milyar yıl kadar genç olduğunu gösterdiğini” bildirdi. Çok uzun bir zamanmış gibi görünüyorsa da, sekiz milyar yıl evrenin bugünkü tahmini yaşının ancak yaklaşık yarısıdır. Bu da özel bir sorun yaratır, çünkü haberde devamen belirtildiği gibi, “diğer veriler belirli yıldızların en az 14 milyar yaşında olduğunu gösteriyor.” Eğer Freedman’ın verdiği rakamlar doğruysa, bu yaşlı yıldızlar büyük patlamadan önce vardı!

Büyük patlamaya yönelik bir başka sorun da, evrende, dışında gökadaların, içindeyse boşluğun bulunduğu 100 milyon ışıkyılı genişliğindeki “kabarcıklar”ın varlığına ilişkin sürekli artan kanıtlardan geliyor. Margaret Geller, John Huchra ve Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezinin diğer çalışanları, kuzey yarımkürenin göğünde boydan boya uzanan, büyük duvar adını verdikleri 500 milyon ışıkyılı uzunluğunda bir gökada kümesi buldular. Yedi Samuray adıyla tanınan diğer bir gökbilimci grubuysa, Suyılanı ve Erboğa güney takımyıldızlarının yakınında yer alan, Büyük Cazibe adını verdikleri farklı bir kozmik kümenin varlığına ilişkin kanıtlar buldular. Gökbilimci Marc Postman ve Tod Lauer, Orion takımyıldızının ötesinde bundan daha da büyük bir kümenin uzandığına ve bizimki de içinde olmak üzere yüzlerce gökadanın sanki bir tür “uzay nehri” üzerinde yüzen birer sal gibi o yöne doğru hareket etmesine neden olduğuna inanıyorlar.

Bütün bu yapılar şaşırtıcıdır. Evrenbilimciler, büyük patlamanın kalıntısı olduğu öne sürülen fon ışınımına göre, o patlamadan kaynaklanan yayılımın aşırı düzgün ve eş dağılımlı olduğunu söylüyorlar. Böylesine düzgün bir başlangıç, böylesine masif ve karmaşık yapıların ortaya çıkmasına nasıl yol açmış olabilir? Scientific American dergisine göre, “duvarlar ve cazibelere ilişkin son bulgular, evrenin yaşı olan 15 milyar yıl içinde, böylesine çok yapının nasıl oluşabildiği konusundaki gizi daha da artırdı”—Freedman ve başkaları evrenin tahmini yaşını daha da küçültürlerse bu daha da büyük bir çıkmaz oluşturacak.

“Temel Bir Etkeni Gözden Kaçırıyoruz”

Geller’in kümelenmiş, birbirine dolanmış ve kabarcıklanmış binlerce gökada yığınını içeren üçboyutlu haritası bilim adamlarının evren konusundaki düşünüşünü değiştirdi. Geller gördüklerini anladığı savında bulunmuyor. Onun büyük duvarını sırf kütleçekimiyle açıklayabilmek olanaksız görünüyor. Geller, “bu yapıyı anlamak için yaptığımız girişimlerde bir temel etkeni gözden kaçırdığımızı sık sık hissediyorum” itirafında bulunuyor.

Geller kaygılarına ilişkin şunları da söyledi: “Biz, büyük yapıları Büyük Patlama bağlamında nasıl yorumlayacağımızı açıkça bilmiyoruz.” Kozmik yapının bugünkü gök haritalarına dayanılarak yorumlanması kesinlik taşımaktan çok uzaktır—bu, İstanbul topoğrafyasına dayanarak tüm dünyanın haritasını çizmeye çalışmaya benzer. Geller sözlerine şöyle devam etti: “Günün birinde parçaları doğru şekilde birleştirmediğimizi saptayabiliriz; doğru birleştirdiğimizdeyse bu öylesine açık olacak ki, bunu daha önce neden düşünmediğimize şaşacağız.”

Bu ise, en önemli soruyu doğuruyor: Büyük patlamaya yol açtığı varsayılan şey nedir? Standart kuramın bu temel soruya yönelmediğini dürüstçe itiraf eden kişi, büyük patlama kuramının çok tutulan genişlemeci yorumunun kurucularından olan Andrei Linde’den başkası değildir. “Birinci ve asıl sorun, bizzat büyük patlamanın varlığıdır” diyor. “Ondan önce ne vardı? diye merak edilebilir. Eğer o sıralarda uzay ve zaman yok idiyse, her şey hiçten nasıl oldu? . . . . Başlangıçtaki tekilliğin açıklanması—onun nerede ve ne zaman başladığı—hâlâ çağdaş evrenbiliminin çözümü en güç sorunu olarak kalıyor.”

Discover dergisinde son zamanlarda yayımlanan bir makalede, “hiçbir mantıklı evrenbilimcinin büyük patlamanın en son kuram olduğunu iddia etmeyeceği” sonucuna varıldı.

Şimdi dışarı çıkıp biraz da yıldızlı kubbenin güzelliği ve gizemi üzerinde duralım.

[Dipnot]

[Sayfa 5’teki çerçeve]

Işıkyılı—Bir Kozmik Ölçü

Evren öylesine büyüktür ki, onu kilometrelerle ölçmek, Londra-Tokyo arasını mikrometrelerle ölçmeye benzer. Çok daha uygun bir ölçü birimi, ışığın bir yılda aldığı yola, yani 9.460.000.000.000 kilometreye eşit olan ışıkyılıdır. Evrende ışıktan daha hızlı bir şey olmadığı ve aya gitmek için 1,3 saniye, güneşe gitmek içinse yaklaşık 8 dakika gerektiği düşünülürse, bir ışıkyılı gerçekten çok büyük bir ölçü olmalı!