saat

20 Nisan 2016 Çarşamba

Evrenin Oluşumu

    Yunanca "cosmologia" kökeninden gelen bu güzel kelime, "cosmo (düzen,bütün)" ve "logia (söylev)"  kelimelerinden türemiştir ve ilk olarak  Christian Wolf'un 1730 tarihli Cosmologia Generalis eserinde kullanılmıştır. Evrenin sınırlarını ve işleyişini ele alan kozmoloji tarih boyunca Mezopotamya, Hint, Çin ve Yunan medeniyetlerinde bilim adamları, filozoflar ve ezoterik insanlarca incelenmiş, üzerinde yoğun uğraşlar verilmiştir. 
     Kozmogoni, ya da evrendoğum, evren(kozmos) in oluşumunu ele alan teorilere verilen addır. Varlığın, gerçekliğin ve maddenin ortaya çıkışını ele alan kuramlar içerir.Sözcük Yunanca kozmos (dünya, alem, doğum, oluşum) sözcüklerinden oluşur. Kozmoloji ile farkı: Kozmolojinin mevcut evreni incelemesidir. Kozmogoni evrenin kökeni ile ilgilenir. Kozmogoninin daha felsefi bir uğraş olduğunu söyleyebiliriz. Varlığın nedeni, tanrının varlığı, evrenin evrilme tarzı gibi konular ve metafizik unsurlar içermektedir. Öngörü ve tahminlerden destek almak durumundadır. Kozmogonide iki ana akım vardır. Bir görüş zamanı sonsuz olarak kabul eder.(Aristoteles) Evren ise bir teklikten,önceki durumdan genişlemiştir. Stephen Hawking gibi fizikçilerin savunduğu diğer görüş zamanda değişimi reddeder. Zaman evrenle birlikte başlamıştır. Evrenden önce diye bir şey yoktur.

     Bilim insanları, ortaya atılan teorileri incelediği zaman fikirlerini genel olarak iki çatı altında incelemişlerdir. İlki 1600'lü yıllarda Newtonun ortaya attığı, hareketsiz ve başlangıcı olmayan evren görüşüdür. Aristo da evrenin ezelden beri var olduğunu ve sonsuza kadar var olacağını düşünüyordu). İkincisi ise günümüzde; çoğu bilim insanı tarafından kabul gören,evrenin bir başlangıcının olduğu görüşüdür. Çünkü astronomideki son buluşlar evrenin sürekli bir genişleme içinde olduğunu göstermiştir. 
"Eğer evren sürekli genişliyorsa, evrendeki gök cisimlerinin geçmişte birbirlerine daha yakın olmaları yani evrenin daha sıkışık olması gerekir." Hipotezinden yola çıkan Belçikalı bilim insanı Georges Lemaitre (Jorj Lometr) 1927 yılında "Büyük Patlama Teorisi"ni ortaya koymuştur. Bu teoriye göre evrenin bir başlangıcı vardır ve evren sürekli genişlemektedir. Ünlü astronom Edwin Hubble (Edvm Habll) da 1929 Yılında gök adalarının birbirinden uzaklaştığını gözlemleyerek evrenin devamlı genişlemekte olduğu hipotezini desteklemiştir.
Büyük Patlama Teorisi diğer adı "Big Bang": göre evren bundan yaklaşık 15 milyar yıl önce büyük bir patlamayla oluşmaya başladı. Büyük Patlama (Big Bang) adı verilen bu patlama sonrasındaki süreçte gök adalar, yıldızlar, gezegenler ve diğer gök cisimleri meydana geldi. Büyük Patlama Teorisi bazı soruları hala cevaplayamamaktadır. Örneğin patlayan şeyin ne olduğu ya da bu patlamaya neyin sebep olduğu henüz tam olarak açıklanamamaktadır. Bilim insanları günümüzde bu konuyla ilgili yeterli bilgiye hala ulaşamamış olsalar da çalışmalarına devam etmektedirler. Böylece gelecekte evrenin nasıl oluştuğu ve nasıl yok olacağı ile ilgili bilgilere ulaşılabileceği düşünülmektedir.

          Evrenin İlk Anları Ve Büyümesi :

    Büyük patlamadan önce madde varolmadığına göre maddeye bağımlı olan zamanın varlığından da söz edilemez. Bu noktada bir fikir ayrılığı olmadığına göre Big Bang'den öncesinden söz etmemiz mümkün değil. Bizim inceleye bileceğimiz, büyük patlama anında neler oldu? Nasıl oldu da böylesine büyük bir patlama ile bu kadar kompleks yapıya sahip bir evren oluştu? gibi soruların cevaplarıdır. Bu soruları ancak teorik kozmoloji verilerine dayanarak yanıtlaya biliriz. Fakat elimizde gerekli veriler olmadığı için Big Bang anını açıklamakta fizik teorileri yetersiz kalıyor. Daha önceki anlarda neler olup bittiği konusunda henüz kesin deliller bulunmadığı için şu an en fazla patlamadan sonraki 0,00001'inci saniyeden bahsedebiliriz. Patlama anında ortaya çıkan muazzam sıcaklık, patlamadan 0.00001 saniye sonra kuarkların (atom altı parçacıkların) proton ve nötronları oluşturabileceği seviye kadar düştü, bu noktada tek atomdan oluşan ve en basit yapıya sahip element olan H (hidrojen) elementi oluştu. Patlamadan birkaç dakika sonra milyar derece cinsinden ifade edilebilecek değere düşen sıcaklık sayesinde "döteryum""helyum" ve "lityum" elementleri oluşmaya başladı. "Büyük Patlama" anından sonraki genişleme hızı
çok hassas bir değerdedir. Yapılan teorik hesaplamalara göre bu genişleme hızı, gerçekte olandan milyarda bir daha yavaş gerçekleşseydi muazzam kütle çekim etkisi ile evren kendi üzerine çökerek tekrar yok olacaktı. Tersi bir şekilde, evrenin genişleme hızı milyarda bir daha hızlı olsaydı atom altı parçacıklar atomu ve dolayısıyla evrende var olan gök cisimlerini oluşturamayacak şekilde dağılacaktı. İlk atomların ve elementlerin oluşmasından sonraki uzunca bir süre evren genişlemeye ve soğumaya devam etti evren yeteri kadar soğuduğunda kütle çekiminin etkisi ile gazlar yoğunlaşarak değişik gök cisimlerini oluşturmaya başladı. Evrende var olan hidrojen ve helyum dışındaki tüm elementler yıldızların oluşumundan sonra, bu yıldızların çekirdeğinde gerçekleşen nükleer tepkimler ile üretilmiştir. Bu gök cisimlerinin bir araya gelerek niçin galaksileri oluşturduğu henüz kesin olarak açıklanabilmiş değildir. Bunun açıklanması "kara enerji" ve "kara delik" olarak adlandırılan gök cisimlerinin tam olarak anlaşılmasına bağlıdır. Sonuç olarak bu günün bilimsel şartları ile kesin bir şekilde açıklayamadığımız bir süreç sonunda evren şu anki kompleks yapısına geldi ve her geçen saniye genişlemeye devam ediyor. 

          Evrenin Yapısı :

     Yazımızın başında da bahsettiğimiz gibi evren akıl almaz komplekslikte bir yapıya sahiptir. Evrenin bazı bölümlerinde çok büyük boşluklar varken, bazı bölümleri yoğun bir şekilde gök cisimleri ille doludur. İlk bakışta dağınık gibi görünen bu yerleşim şekli aslında Big Bang teorisinin ön gördüğü şekilde, homojen bir evreni oluşturmaktadır. Evren, 400 milyon ışık yılından daha geniş bir bölümü incelendiğinde homojenlik göstermektedir. Big Bang'den sonra hidrojen ve helyumdan oluşan gazlar kütle çekim enerjisi ve dönmelerinden kaynaklanan manyetik etkinin yardımı ile yoğunlaşarak değişik gök cisimlerini oluşturdular. Yine bu Büyük Patlama sonucunda oluşan ve "kozmik fon ışınımı" adı verilen radyasyon bütün evrene yayılmış durumdadır. Gök cisimlerinin yoğunluk gösterdiği bölgelere galaksi (gökada) adı verilmektedir. Kesin olmamakla beraber galaksilerin hemen hemen hepsinin merkezinde galaksiyi dengede tutan büyük bir karadelik varolduğu tahmin edilmektedir. Fakat yapılan inceleme ve hesaplamalar var olan karadelik ve diğer gök cisimlerinden kaynaklanan kütle çekim etkilerinin bu galaksileri bir arada tutmaya yetmeyeceği fark edilmiştir. Bu noktada teorik olarak var olan fakat tanımlanamayan ve gözlenemeyen başka bir maddenin varlığı bulunmuştur. Bilinen hiç bir fiziksel tanıma uymayan ve tamamen görünmez olan bu maddeye "karanlık madde" adı verilmektedir. Karanlık madde evrende var olan maddenin yaklaşık olarak %90'lık kısmını oluşturmaktadır. Karanlık maddenin dışında kalan ve tanımlana bilen gök cisimleri genel olarak gezegenler, meteorlar ve yıldızlardır. Ömrünü tamamlayan yıldızların ölümü ile oluşan beyaz cüceler,  nötron yıldızları ve daha karmaşık bir yapıya sahip olankaradelikler evrenin en yoğun ve hakkında en az bilgi bulunan diğer cisimleridir. Ömrünü tamamlayan yıldızların "nebulla" adı verilen patlamaları sayesinde çekirdeğinde üretilen ağır elementler uzaya dağılır ve meteor şeklinde gezegenlerin üzerlerine yağar. Bu yolla demir gibi ağır elementler gezegenimize patlayan yıldızlardan bir hediye olarak gelmektedir. 
Evrenin gerçek yapısının şu an bilinenden daha karmaşık olduğu tahmin edilmektedir. Henüz açıklanamayan bir çok enerji şekli evrenin değişik bölümlerinde görev yapmaktadır. Örneğin yakın dönemdeki bir keşfe göre, evren giderek yavaşlaması gerekirken aksine hızlanan bir genişleme göstermektedir. Bu genişlemenin nedenini ve kaynağını bir türlü açıklayamayan kozmologlar bu güce "karanlık enerji" adını verilmiştir. Günümüzde çoğu hesaplara ve tahmine dayanan bir çok teori ileri sürülerek evrenin yapısı anlaşılmaya çalışılmaktadır. Fakat evreni tam olarak anlamak için çok geniş zaman dilimlerine uzanan ve belki de insan neslinin hiç birinin göremeyeceği kadar uzun sürecek inceleme ve gözlemlere ihtiyaç vardır.  Tahminen, gelişen teknolojinin beraberinde getireceği ileri seviye teleskoplar ve geliştirilecek yeni gözlem sistemleri ile insan oğlu çok kısa zaman dilimleri içerisinde kozmoloji alanında bu gün olduğumuzdan çok daha büyük bilgilere sahip olacaktır.

              Evrenin Sonu :

     Devasa büyüklüğe ve akıl almaz karmaşıklığa sahip olan bu muhteşem evren her şey gibi bir gün son bulacaktır. Bu sonun nasıl olacağı sorusu evrenin kapalımı yoksa açık mı olduğu sorusunun cevabına bağlıdır. Peki "kapalılık "ve" açıklık" ne anlama geliyor. Kapalılık, evrenin genişleme hızının kütle çekim enerjisini yenecek kadar büyük olmadığı anlamına gelir. Evrenin açık olması ise, genişleme hızının kütle çekim kuvvetini yenecek kadar büyük olduğu, yani evrenin büyük patlama anındaki hızının kurtulma hızının üzerinde olduğu anlamına gelmektedir. Şu an teorik fizikçiler evrenin kapalı yada açık oluşu ile ilgili kesin bir yargıya sahip değiller. Evren ister açık olsun ister kapalı üzerindeki bu muhteşem denge eninde sonunda bozulacak ve madde bir şekilde yok olacaktır. Eğer evren kapalı ise genişlemesi bir gün duracak ve Big Bang'in tersi bir şekilde, kütle çekiminin etkisi altında kalan everen zamanla küçülecek, ısınacak ve sonuçta sonsuz yoğunluk ve sıfır hacme ulaşarak yok olacaktır. Kesin bir bulgu olmamasına rağmen, bilim adamalarının çoğu evrenin sonunu bu şekilde tanımlamaktadırlar. Eğer evren açık ise üzerine çöküş gerçekleşmeyecek, fakat geçen zamanla birlikte genişleyen evren soğuyacak ve üzerindeki maddeyi oluşturan tüm enerjiyi harcanarak yok olacaktır. Bu ikinci yok oluş senaryosuna göre 1014 yıl sonra evrendeki tüm yıldızların yakıtı tükenecek ve bu enerji tükenişi ile soğuyan evren yaklaşık 101500 yıl sonra tamamı ile demire dönüşerek var olan tüm enerjisini tüketecek. Şimdilik everenin sonu hakkında ancak bu iki olasılıktan birinin gerçekleşebileceği tahmin edilmektedir. Evren yok olduktan sonra yeni bir evrenin oluşup oluşmayacağı ise insan oğlunun cevaplandırılamayacağı bir soru olarak gizemini korumaktadır.

            Big Bang Teorisinin Tarihsel Seyrindeki En Önemli Aşamaları:

 * 1920`de Belçikalı astronom Georges Lemaitre, Einstein'ın genel görecelilik kuramına dayanarak evrenin bir başlangıcı olduğunu ve bu başlangıçtan itibaren sürekli genişlediğini ileri sürdü. Ayrıca, bu başlangıç anından arta kalan radyasyon üzerinde çalışma yapılırsa önemli verilere ulaşılacağını belirtti.
 * Amerikalı astronom Edwın Hubble kullandığı dev teleskopla gökyüzünü incelerken, yıldızların uzaklıklarına bağlı olarak renklerinin de değiştiğini ifade etti. Ona göre yıldızlar hem dünyadan hem de birbirinden uzaklaşıyordu. (yani evren genişliyordu)
 * Hubble`ın ortaya koyduğu bu gözleme göre evren genişliyorsa başladığı bir nokta da olmalıydı. İşte bu nokta çok büyük çekim gücü nedeniyle sıfır hacme sonsuz yoğunluğa sahip bir noktaydı. Evren, sıfır hacme sahip bu noktanın patlamasıyla ortaya çıkmıştı. Bu patlamaya “
Bing Bang” dendi.
 * 1948 yılında George Gamov`da evrenin büyük patlamayla oluştuğunu ve bu patlamadan arta kalan radyasyonun olacağını belirtti. Üstelik bu radyasyon evrenin her yanında eşit olmalıydı.
 * Bu durumun açıklanması çok uzun sürmedi. 1965 yılında, Arno A. Penzias ve Robert W. Wilson adlı iki araştırmacı radyo teleskoplarındaki kaynağı belli olmayan bir gürültüyü gidermeye çalışırlarken sonradan “kozmik fon radyasyonu” adını verdikleri radyasyonu keşfettiler. Bu, evrenin tümüne dağılmış bir radyasyondu. Böylece uzun süredir evrenin her yerinden eşit ölçüde alınan ısı dalgasının Big Bang`ten günümüze gelmiş olduğu ortaya çıktı.
 * Kozmik fon radyasyonu=fon ışıması: uzayın her yanından gelen bu ışıma Evren`in başlangıcını oluşturan büyük patlamadan arta kalan enerjinin göstergesidir.
 * Bir diğer önemli aşama ise, uzaydaki hidrojen ve helyum gazlarının oranının bulunması oldu. Ölçümlerde anlaşıldı ki, evrendeki Hidrojen-helyum gazlarının oranı, Big Bang ‘den arta kalan hidrojen-helyum oranının teorik hesaplanmasıyla denkleşiyordu. Eğer evren sonsuz olmuş olsaydı hidrojenin tamamen yanıp helyuma dönüşeceği konusunda bilim adamları hemfikirdi.


            Dünya`mızın Oluşumuyla İlgili Diğer Görüşler:

       Güneş`ten Kopma: Dünya`mız Güneş`ten kopan bir madde yığınından meydana geldi. Bu kopma Güneş`in hızla dönmesinden dolayı veya bir başka gezegenin çekim etkisi nedeniyle oluşmuştur. Bu kopma sonucu oluşan madde Güneş`in etrafında dağılarak bir toz bulutu meydana getirdi. Bu toz bulutu zamanla soğuyarak küçük gezegenleri oluşturdu ve bu gezegenler zamanla karşılarına çıkan başka gaz ve toz bulutlarıyla çarpışarak ya da bir çığ oluşumu gibi önlerine gelen diğer maddeleri de kendilerine katarak büyüdüler ve gezegenleri ve şimdiki gezegenleri oluşturdular. 


 
      Gaz ve Toz Bulutu: Dünya`mız evren oluştuğunda fırıldak gibi dönen gaz ve toz bulutuydu. Evren, Büyük Patlamanın etkisiyle gitgide genişleyerek soğumaya devam etti. Bu süreçte Dünya da kendi ekseni etrafındaki dönüşünün etkisiyle zamanla dıştan içe doğru soğudu. Böylece Dünya`nın iç içe geçmiş farklı sıcaklıktaki katmanları oluştu. (4,5 milyar yıl önce yarısı sıvı olan bir ateş topuna dönmüştü. 1,5 milyar yıl önce ise zamanla yüzeyi katılaştı ve sert bir kabuk halini aldı. Sonrada günümüzdeki halini aldı).