Big Bang'e karşı oluşturulan bilimsel modeller Yazdır E-Posta
Üye Oyları: / 0
OlumsuzOlumlu 
Makale İndeksi
Big Bang'e karşı oluşturulan bilimsel modeller
Genişlemenin Mekanizması
Açılıp kapanan evren modeli
Evrenin kritik hızı
Fizik kurallarıyla sınırlı kalmak
Hawking ve bilim-kurgu
Sonsuz evrenler modeli

2- AÇILIP KAPANAN (OSCILLATING) EVREN MODELİ

DELİL YERİNE FELSEFİ ENDİŞE

Durağan Durum modeli uzun yıllar Big Bang teorisinin en ciddi rakibi olarak görüldü. Fakat gözlemsel astronominin buluşları, Durağan Durum modelini saf dışı bırakırken, Big Bang’in delilleri gittikçe daha da arttı. Evrenin bir başlangıcı olduğu fikrinin felsefi sonucundan rahatsız olanlar, bunun üzerine Açılıp Kapanan (Oscillating) Evren modelini ortaya attılar. Bu model de bilimsel bulgular sonucunda değil, felsefi endişelerin sonucunda ortaya atıldı. Bunu John Gribbin’in şu sözlerinden anlayabiliriz: “Evrenin ortaya çıkışını anlatan Big Bang Teorisi ile ilgili en büyük problem felsefidir, hatta teolojiktir(ilahiyatla alakalıdır) diyebiliriz. O zaman patlamadan önce ne vardı? Bu problem tek başına Durağan Durum modeline başlangıçtaki hızını vermeye yeterliydi; fakat bu teori ne yazık ki gözlemlerle çatışmaktadır, bu güçlükten kurtulmanın en iyi yolu, evrenin bir tekillikten açılıp, geriye kapandığını, tekrar açılıp, tekrar kapandığını ve bu süreçlerin belirsiz sayıda olduğunu söyleyen modelle ortaya konulmuştur.”
Hiçbir gözlemsel delil ve teorik sebep yokken, Açılıp Kapanan Evren modelinin ortaya konması, sadece ve sadece evrenin başlangıcı olduğu sonucunun bizi evren dışı bir Sebep’e ve Güç’e götürmesi yüzündendir. Fakat bu çaba bir şeyi ispatlamaktadır: Big Bang’in delilleri o kadar güçlüdür ki, bu teorinin götürdüğü felsefi sonuçlardan kaçınmak isteyenler bile, sonuçta bu modeli tekrarlatarak, bu teorinin bir başlangıcı gerektiren felsefi sonucundan kaçınma yoluna sapmışlardır.

EVRENİ YENİDEN AÇACAK BİLİMSEL BİR MEKANİZMA YOK

Her şeyden önce bu model, fiziğin bilinen tüm kurallarına aykırıdır. Yale Üniversitesi’nden Profesör Tinsley’in dediği gibi evrenin kapanışını geriye doğru sıçratacak hiçbir fizik kuralı yoktur. Fiziğin bize söylediklerine göre evren, uzay ve zaman hep beraber Big Bang ile başlar, daha sonra bu genişleme ya Big Chill (Büyük Donma) veya Big Crunch (Büyük Çatırtı) ile son bulur.

Evrendeki genişlemenin bir noktada durup kütle çekiminin etkisiyle geri kapanmanın (Big Crunch) mı yaşanacağı, yoksa genişleme hızının kütle çekimine galip gelip evrenin bir ısı ölümüyle (Big Chill) mi yok olacağı hala tartışılmaktadır. Bu senaryolardan hangisinin doğru olduğunun bilinebilmesi için şu değerlerin tam olarak hesaplanması gerekmektedir:

1- Evrendeki madde yoğunluğu
2- Evrenin yaşı
3- Evrenin genişleme hızı

İki senaryodan hangisinin daha doğru olduğunun hesabı için özellikle “madde yoğunluğunu” hesaplamak önemlidir. Saydığımız üç şıktan en çok sorunlu olan ise madde yoğunluğunun hesaplanmasıdır. Çünkü evrendeki karadelikleri (ışık yaymadığı için) ve nötrino gibi egzotik maddeleri tam olarak hesaplamak mümkün olmamaktadır. Evrendeki kapanmayı sağlayacak madde miktarı “Omega” diye adlandırılan kritik bir değerle ifade edilmektedir. Şimdiye kadarki hesaplar, evrendeki madde yoğunluğunun kritik değerin altında olduğunu göstermektedir. Bu beklenenden çok egzotik madde veya karadelik bulunmasıyla (veya kütle çekimi olan başka maddeler) değişebilir.

Maddenin kritik yoğunluğun altında olması evrenin sürekli genişleyerek bir ısı ölümü yaşayacağını söylediğinden, bu senaryo artık evrenin kapanmasına izin vermez ve Açılıp Kapanan Evren modelini geçersiz kılar. Ben, bu iki senaryodan, Büyük Çatırtı’nın (Big Crunch) gerçekleşmesinin evrendeki tabloyla daha uyumlu olduğunu sanıyorum. Ham madesi toprak olan elementlerden yaratılan bitkiler, hayvanlar ve insanlar ölünce asıllarına geri dönmektedirler. Toz bulutlarından oluşan yıldızlarda da aynı geri dönüşü gözlemleyebiliriz. Evrenin başladığı şekilde kapanması bence genel evren tablosuyla daha uyumlu ve daha güzel bir senaryodur. Kitabımız boyunca mevcut bilimsel delillerden sonuca gittik. Bu konuda ise evrendeki mevcut tabloya bakarak olası gözüken iki senaryodan hangisinin yaratılmasının daha uygun olduğunu tahmin etmeye çalıştım. Tabi ki bu bir tahmindir, bilimsel bir veri değildir. Bu tahmini yapıştaki motivasyonum daha basit, daha güzel, daha uygun gördüğüm senaryodan yana oyumu kullanmamdır. Bu yine de bir tahmindir...

Evrenin kapanacak olması, kütle çekimine karşı gelecek ve maddeyi dışarıya çekecek hiçbir fiziksel kuvvetin olmaması karşısında nihai son olur. Kısacası evrendeki maddenin, genişlemeyi durdurup, kapanışa geçirtip ve kapanmayı sağlaması birşey değiştirmez: Açılıp Kapanan Evren modeli yine fizik kurallarına aykırıdır.

TEKİLLİK ZAMANIN DURMASIDIR

Roger Penrose, her kara deliğin bir tekillik olduğunu ve madde parçacıklarının bu tekilliğin içinde birbirinin üzerinden kayıp geçmesinin mümkün olmadığını gösteren ilk kişidir. Penrose daha sonra Hawking ile yaptığı çalışmalarında, evrenin ve zamanın bir tekillikten doğduğunu ispat etmiştir. Bundan önce, Açılıp Kapanan Evren modelini savunanlar, evrenin kapanma döneminde bir tekilliğe düşmeden, maddenin yan yana geçerek evrenin yeniden açılacağını söylemişlerdi. Penrose ve Hawking’in matematiksel ispatları bunun mümkün olmadığını ortaya koymuştur. Bu ikilinin çalışmaları, bu tekilliğin içinde zamanın durduğunu da göstermiştir. Kısacası, evrenin kapanması demek, zaman kavramının bitmesi demektir, oysa Açılıp Kapanan Evren modeli ile zamanın hiç kesintiye uğramadan devam ettiği, evrenin bir başlangıcı olmadığı savunulmaya çalışılmıştı.

Einstein, izafiyet teorisini ortaya koymadan önce; uzayın içinde zamana bağlı olarak cisimlerin çekim uyguladığı, galaksilerin hareket ettiği, fakat uzayın ve zamanın bunlardan hiç etkilenmediği zannediliyordu. İzafiyet teorisinin yol açtığı en büyük zihinsel devrim, uzayın ve zamanın da değişken olduğunu ve bunların birbirine bağlı olup, her ikisinden uzay-zaman diye bir arada söz edilmesinin doğru olduğunu göstermesidir. O zaman uzayın kapandığı an olan “tekillik”, zamanın yok oluşunu ifade eder. Artık kapanan evreni yeniden açacak bir kuvvet kalmadığı gibi, bu olaylar dizisini devam ettirebileceğimiz bir “zaman” da yoktur.

Bu yüzden “Big Bang’den önceki zamanda ne oldu?” sorusuna, “Big Bang’den önce uzay-zaman yoktu” diye cevap verilir. Peki “Big bang uzayın neresinde oldu?” diye sorulursa ise cevap “Big Bang uzayı oluşturdu, Big Bang’ten önce uzay yoktu” şeklindedir.

ENTROPİDEN KAÇILMAZ

Önceden gördüğümüz gibi termodinamiğin ikinci kanunu evrende sürekli entropinin arttığını söylemektedir. Buna göre en sonunda termodinamik dengeye gelinecek ve hareket duracaktır. Entropi artışı, mekanik bir işi gerçekleştirecek enerjinin gittikçe azalması demektir. Atılan bir topun zıplamalarının gittikçe azalıp sonunda durması buna bir örnektir. Açılıp Kapanan Evren modeli ile evrenin ve zamanın sonsuz sürekliliği savunulmaya çalışılmıştır. Bu süreklilik ise, evrenin her durumunun birbiriyle fiziki bağlantısını gerektirir. Fakat entropiden kaçış yoktur. Evren açılıp kapanabilseydi bile entropisi arttığından bir süre sonra açılmayı sağlayacak mekanik enerjiyi bulamayacaktı. Fiziğin en temel yasalarından olan entropi, her durumda evrenin sonu olduğunu, sonu olanın ise başı olması gerektiğini ortaya koymaktadır.

Gözlemsel astronominin verileri de bu modeli geçersiz kılmıştır. Evrende görünen maddenin homojen yayılımı bu model ile açıklanamaz. Evrenin çöküş döneminde birçok yeni karadelik oluşacaktır ve bu karadelikler ile daha önceden var olan karadelikler, etraflarındaki maddeyi yutarak kapanacaktır. Bu ise maddenin homojen olmayan bir şekilde yayılmasını doğurur. Evrenin kapanışı başlangıç döneminden daha çok karadelikli olup, evrenin ilk döneminin tam simetriği değildir. Bu ise homojenitenin ve istenen simetrinin her açılıp kapanmaya taşınmasını önler. Bu da açılıp kapanmanın sürekliliğini imkansız kılar.

RİCHARD TOLMAN’IN ÇALIŞMALARI

Richard Tolman’ın çalışmaları da Açılıp Kapanan Evren modelinin imkansız olduğunu ortaya koymaktadır. Buna göre evren, Big Bang sürecinden kalan ışınımlara sahiptir ve yıldızların yaydığı ışık bunu sürekli arttırmaktadır. Buna göre, evren eğer kapanmaya başlarsa, Big Bang’den hemen sonraki ışınım enerjisinden daha fazla ışınım ile kapanmaya başlayacaktır. Yani evren eski boyutuna ulaştığı her noktada daha sıcak olacaktır, bu, maddeden ışınıma enerji transferi ile gerçekleşmiştir. Bu, evrenin daha hızlı çökmesine neden olur.

Eğer fiziki olarak yeniden açılma mümkün olabilseydi, evrenin daha evvelki genişlemesinden daha hızlı gerçekleşecekti. Bu ise bir noktadan evrenin kapanamayacak hızda genişlemesi demektir. Rus fizikçiler İgor Novikov ve Yakob Zel’dovich de Açılıp Kapanan Evren modelinin simetrik döngülerinin savunulamayacağını ve bu modelin sonlu bir başlangıç fikrinden kaçamayacağını çalışmalarıya göstermişlerdir.


 
Sonraki >