Edwin Hubble’ın evrenin genişlediğini keşfetmesiyle Einstein denklemlerini değiştirmek zorunda kalmış ve bunu hayatının en büyük hatası olarak açıklamıştı. Peşine Penzias ve Wilson antendeki güvercin pisliği sandıkları şeyin aslında büyük patlamadan gelen ışıma olduğunu anlamış, evrenin başlangıcını anlamamız üzerine yepyeni bir devrin onunu açmıştı. Fakat Büyük Patlama’da problemler vardı. Çok geçmeden Alan Guth Büyük Patlama’daki sorunlara da çözüm getirerek, Kozmik Enflasyon modelini ortaya attı. Fakat evrenin sonuna dair belirsizlikler hala sürüyordu…
—
Ahh hava bugün çok güzel. Her nefes alışımda…
Havayla dolarken yükselen ciğerlerimi hissedebiliyorum. Nefes verirken de…
Geriye çöküşlerini…
Aslında bu, içimizdeki evren. Bu devasa yapının bir parçası olarak, bizler de, çevremizdeki diğer şeyler de, aslında ondan bir parça taşıyoruz. Belki de onu keşfedebilmemizi de, bu benzerliklere borçluyuz.
İşte size evrenin olası sonlarını anlattım bile 🙂 Şaka bir yana şimdi sizinle uzuuun bir yolculuğun sonuna yaklaşıyoruz. Yaklaşık 14 milyar yıllık bu yolculuğu, daha önce evren modelleriyle ilgili yaptığım videoda anlatmıştım. Şimdi sıra bu yolculugun sonunda neyi gorecegimizde.
Artık Büyük Patlama evrenin oluşumunu açıklayan esas teori değil. Evet, yanlış duymadınız. Ama çöp oldu demek istemiyorum, sakın yanlış anlamayın ha! 🙂 Bu aslında Newton’ın çekim kuramı gibi. Nasıl Newton’ın çekim kuramı yerine bugün ondan daha kapsayıcı olan, onun eksiklerini de açıklayan Einstein’ın genel görelilik kuramını kullanıyorsak, aynısı burada da geçerli. Büyük Patlama’nın da eksikleri vardı, fakat bunları Kozmik Enflasyon çözdü. Yani en azından bir kısmını… Yarın bir gün daha iyi bir teori, bu eksikleri de açıklayacak. Böylece üst üste koyarak devam edeceğiz.
İyi de evrenin başlangıcı neden bu kadar önemli? Çünkü evrenin nasil basladigi, aslında nasıl biteceği hakkında da fikir veriyor bize. Ben o topa vururken, topun nereye gideceğini hesaplayarak vuruyorum aslında. O yüzden topun harekete nasıl başladığı, aslında nerede ve nasıl duracağıyla ilgili de bir fikir veriyor.
Kozmik Enflasyon, evrenin başında, çok çok çok çooook küçük bir sürede gerçekleşiyor. Hatta ne kadar küçük olduğunu da söyleyeyim hadi. 10 üzeri -32 saniye. Anlamlı gelmedi değil mi?
Yani 0.000000000000000000000000000000001 saniyede gerçekleşiyor. Eğer bu süre yalnızca bir pirinç tanesi olsaydı, sadece göz kırpmak için geçen süre ne kadar pirinç tanesine karşılık gelirdi biliyor musunuz? Dünya boyutunda bir pirinç öbeği düşünün. İşte o kadar büyük demek isterdim ama o kadarı bile yeterli değil. Bundan tam 1000 tane ederdi. İnanılmaz kısa bir süre yani bu.
Günümüzde ise çok çok daha yavaş bir genişleme var. Top ağır ağır çimende yuvarlanıyor yani. Fakat geçmişinde pek de hızlıydı malum 🙂 O halde genislemenin kaderinin ne olacagini tam olarak anlayabilirsek, evrenin sonunu da anlayabiliriz.
Bununla ilgili birçok teori var.
- Büyük Donma
- Büyük Yırtılma
- Büyük Sekme
- Büyük Puf
- Vakum Parçalanması
BÜYÜK DONMA
İçlerinden en olası gibi görüneni Büyük Donma. Evrenin genişlediğini biliyoruz. Eğer bu genişleme devam ederse, galaksiler arasındaki mesafeler zamanla giderek artacak, artacak, artacak… Sonunda evren karanlık ve boş bir yer haline gelecek. Giderek soğuyacak.
Teorik fizikçi ve kozmolog Lawrence Krauss, bu durumu şöyle izah ediyor:
- Öyle ki aslında evrenin şanslı bir zamanında yaşıyoruz. Etrafımızda birçok galaksi ve galaksi kümesi var. Bunları görebildiğimiz için evrenin genişlediğini fark edip, evreni anlayabiliyoruz. Lakin bundan yüz milyarlarca yıl sonra ortaya çıkacak bir uygarlık, etrafında hiçbir şey göremeyecek ve kaçınılmaz olarak evren hakkında yanlış fikirlere kapılacak.
Öyle görünüyor ki, karanlık enerji, evrenin bizi yalnızlığa sürükleyen gizemli bir gücü. Onun ne olduğunu bilmiyoruz, ona gelecekte ne olacağını da bilmiyoruz.
Tek bildiğimiz karanlık enerjinin, evrenin giderek daha hızlı genişlemesine katkı sağlayan itici bir kuvvet olduğu. Bunu evrenin bir özelliği olarak da düşünebiliriz. Einstein’ın denklemindeki bir kozmolojik sabit, yani evrenin zamanla değişmeyen bir özelliği olabilir. Ya da zamanla artabilir veya azalabilir.
BÜYÜK YIRTILMA
Artarsa ne olur? Evren bu sefer daha da hızlı genişler, öyle ki bir noktadan sonra artık aradaki o itici etki, galaksileri birbirinden ayırmakla kalmaz, galaksinin kendisini bile dağıtır. Hatta yıldız sistemlerini dağıtır, yıldızları, gezegenleri parçalar. Hatta ve hatta molekülleri atomları bile parçalar! En sonunda hiçbir şey kalmayana dek… İşte bu yuzden buna Büyük Yırtılma deniyor.
Yani evrenin sonu aslında o topa nasıl vurduğumuza bağlı olmakla birlikte, topun yolda başına neler geldiğine de bağlı. Bizim için vurduğumuz o toplar hep yavaşlıyor, çünkü hava sürtünmesine maruz kalıyor. Fakat karanlık enerji gerçekte bir top değil 🙂 O giderek hızlanır mı, yavaşlar mı bilmiyoruz.
Büyük Yırtılma’nın aksine, yavaşlayabilir de. Yani bizim beklediğimiz gibi, top bir anda hızla yola çıktı, evren genişledi, ama yavaşlıyor ve duruyor. Bundan sonra akla şu soru geliyor. Öylece duracak mı? Sonsuza kadar?
BÜYÜK SEKME
Aslında Einstein’ın vakti zamanında favorisi olan diğer teorilerden biri, döngüsel evren modeli. Yani evren önce genişliyor, şişiyor şişiyor, sonra bu şişme yavaşlıyor duruyor ve geriye çökmeye başlıyor. Bu sefer evren giderek daha da sıkışık bir yer haline geliyor. Kendi üstüne çöküyor. Yeterince çöktükten sonra da tekrardan bum! Yeni bir Büyük Patlama yaşanıyor. Bu böyle sonsuza kadar gidiyor, ya da bir yere kadar…
Aslında dusununce bu o kadar da garip bir fikir değil, hatta belki de içlerinden en sezgiseli. Örneğin böyle yıldızlar bile var: zonklayan yıldızlar (pulsating stars). Bu yıldızlar içlerindeki bir mekanizma nedeniyle bir anda içeriden güçlü bir itmeye maruz kalıyor. Fakat yıldız şiştikçe, soğuyor ve bu mekanizma devreden çıkıyor. Onu genişleten mekanizma kaybolunca, bu sefer kendi üzerine çökmeye başlıyor. E çok çökünce bu sefer o mekanizma tekrar devreye giriyor ve tekrar şişiyor. Bu böyle boyle devam ediyor… Tabii sonsuza dek değil. Çünkü burada bir enerji kaybı var ve çekirdekteki bileşenler de zamanla değişiyor.
Bütün bu benzerlikler, evrendeki birçok şeyin birbirini andırması, işlerimizi kolaylaştırıyor gibi. Evren hakkında düşünürken, yıldızlardan bildiklerimizden ilham alıyoruz. Ya da nefes alış verişimizden… Ya da bir topa vuruşumuzdan. Sezgisel olmayan şeyleri bulmaksa daha zor. Daha da zor olan yanı, onun sezgisel olup olmadığını bile bilemememiz.
BÜYÜK PUF
Misal çöktükten sonra ya tekrar patlamıyorsa? Ya yalnızca tek bir döngü varsa? Evren bir anda genişledi genişledi, sonra yavaşladı ve geriye çökmeye başladı. Ardından her şey bir araya sıkışarak sıfır enerji yoğunluğuna ulaştı ve puff! Alin işte size Büyük Puf! Her şeyin sonu.
Bu senaryolardan hangisinin doğru olacağından emin değiliz. Mevcut kanıtlar, karanlık enerji nedeniyle evrenin giderek genişleyeceğini gösteriyor. Dolayısıyla büyük donma ve büyük yırtılma fikri oldukça kuvvetli duruyor. Öte yandan diger seceneklerin tamamini da elemis degiliz. Evrenin başlangıcına dair bilgilerimiz arttıkça, sonuna dair de bilgilerimiz artacak. Sadece bu da değil elbette. Büyük yapıları bize gösteren teleskoplar kadar, küçücük yapıları bizlere gösteren parçacık çarpıştırıcılara da ihtiyacımız var.
VAKUM PARÇALANMASI
Çok değil bundan yaklaşık bir 10 yıl kadar önce 2012’de CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC)’de yapılan deneylerin sonucunda Higgs bozonunu keşfettik. Bu Higgs bozonu dediğimiz şey, aslında elektron gibi temel bir parçacık. Erken evrende maddeye kütleyi kazandıran şey bu Higgs parçacığı. Aynı zamanda tıpkı elektronun etrafında bir elektrik alan oluşturması gibi, Higgs parçacığı da Higgs alanıni olusturuyor. Bu Higgs alanı, aslında evrende deneyimlediğimiz fizik kurallarının islediginde belirleyici bir role sahip. Yani parçacıkların özellikleri, bunların birbirleriyle nasıl etkileştiklerinde belirleyici bir rolu var. Zaten bu nedenle de kimileri ona Tanrı parçacığı ismini taktı.
Tabii insan merak ediyor. Yani teorik fizikçilerin en büyük güdümü bu. Merak… Evrenin baslangicinda bu Higgs alaninin degistigini biliyoruz. Hmm, o zaman peki ya tekrar degisirse ne olur? Yani nasıl değişeceğini bir an için boşverelim 🙂 Değişirse ne olur yahu? Sonuçta nasıl çalıştığını biliyoruz, değişirse ne olacağını da belki anlayabiliriz. Tabii hemen harıl harıl denklemlerin başına oturup, anlama çabaları başlıyor. Ama sonuc pek de iç açıcı değil!
Eğer evrenin bir köşesinde Higgs alanı değişirse, bu bir nevi fiziğin de değişmesi demek olur. Yani evrenin o bolgesinde fizik yasalari farkli islemeye baslar. Böyle bir durumda o bolge bir baloncuk olarak yaklaşık ışık hızında genislemeye başlıyor. Ve bu ışık hızında genişleyen baloncuk, önüne çıkan her şeyi yok ediyor… Baloncuğun içerisinde artık başka bir fizik var. Hatta bazı fizikçiler, bunun kendi üzerine çökerek bir karadelik oluşturabileceğini dahi söylüyor. Bu kulağa fantastik ve korkutucu gelen sürece ise vakum parçalanması (vacuum decay) deniliyor.
Tabii açıkça söylemeliyim, evrenin böyle bir sona sahip olacağını düşünmek için elimizde pek bir kanıt yok. Fakat fizikçiler, olası tüm senaryoları düşünmeyi severler. En nihayetinde elde yeterli gozlem olmadiginda, olasi secenekler cok fazladir. Gozlemler, deneyler geldikce bu secenekler elene elene, en sonunda geriye gercek olan kalir. E bu gozlem ne zaman gelecek belli degil, gozlemler yapilana kadar da yan gelip yatacak degiller ya 🙂Arastirmaya, dusunmeye devam ediyorlar.
Ne de olsa bizi bu noktaya getiren şey merak. Sadece bu da değil. Bazı şeyler hakikaten sezgilerimiz çok dışında kalıyor. Etrafımıza bakarak onları anlamak mümkün olmayabiliyor. Böyle durumlarda, gerçek olmasa dahi, bize ilham olacak düşünce deneylerine ihtiyacımız oluyor. Yani vakum parçalanması gerçek olmayacak olsa bile, ondan öğrendiklerimiz, gerçekleri açığa çıkarmaya yardımcı olabilir.
Kim bilir, belki de bir gun bir fizikçi bir topa vurur ve…