ASTROFİZİK / MAKRO FİZİK
(2. Bölüm: 11 Konu)
İÇİNDEKİLER
[one-third-first]
SİTE DİZİNİNDEKİ 11. KONU
ASİMETRİKLİK: EVRENİMİZ DÜZENSİZDİR
Yaklaşık 14 milyar yıl önce, Big Bang Patlamasından hemen sonra evrenimiz çok düzenli idi. İlk başlarda günümüz evrenini oluşturacak olan parçacıklar simetrik idi. Daha sonra düzenlilik düzensizliğe, simetrilik asimetriliğe evrildi. Oynadığımız tavla tahtasının arka yüzünde kareler vardır: Bu karelerin her birinin köşe noktalarına zarları koyduğumuzu düşünelim. Bunun gibi birbirine eş uzaklıkta bulunan ve türdeş parçacıklardan oluşan evren giderek genişleme ile birlikte, kütle çekiminin bu zarları yani parçacıkları birbirine doğru yapıştırdığını düşünelim. Bu şekilde oluşan, farklı yerlerdeki farklı kütle birikintileri galaksilere evrilirken evrenin düzenliliğini de bozmuş oldu.
Şimdi de üzerinde siyah renkten başka bir şey olmayan -yani tamamen siyah olan- bilardo topu büyüklüğünde bir küre düşünelim. Küreyi masanın üstünde kendi etrafında ne kadar döndürürsek döndürelim yine aynı kalacaktır yani döndürülüp döndürülmediği belli olmayacaktır. Bir küpü 90 derece dışında döndürdüğümüzde onun döndüğü belli olacaktır. Bu durumda küre simetriktir, küp ise asimetriktir. Biçimsiz şekiller de asimetriktir. Buz, döndürüldüğünde fark edileceği için asimetriktir. Sudaki hidrojen atomları birbirine dönük şekilde dizilmiştir. H2O molekülleri döndürüldüğünde moleküler düzeydeki deseni bozarız fakat genel görünüm değişmez; bu yüzden su, buza göre daha simetriktir. Su buharlaşıp gaza dönüştüğünde, gazdaki H2O’ları döndürsek de gazın döndürüldüğü -küredeki gibi- hiçbir şekilde fark edilmez. Gaz da sıvıya göre daha simetriktir. Şimdi bu durumu evrene uyarlayalım. Big Bang’den 1 dakika sonra evren; hidrojen ve helyum olarak gazdan oluşuyordu ve son derece simetrikti, küçüktü ve de sıcaktı. Genişleme ile birlikte giderek soğudu bu sayede gördüğümüz ve dokunabildiğimiz katı maddelere evrilmiş oldu. Daha doğru bir tabirle başlangıçtaki enerji; gaz, sıvı ve katıya evrildi. Yani donan ve çöken evren söz konusudur. Evren başlarda milyonlarca derece sıcaktı fakat şu an ortalama sıcaklığı yaklaşık 3oC’dir / derecedir. Sonuçta simetriklik asimetrikliğe dönüşmüş oldu. Genel olarak evrene baktığımızda asimetrik ve düzensizdir diyebiliriz. Eğer biraz daha derine dalarsak; bu çökme veya donma aşamasında, evrendeki madde veya enerji çökerek Higgs Alanı’nı oluşturdu. Higgs Alanı ise evrendeki parçacıkları yani evrendeki her şeyi oluşturdu.[1]
___________________
[1] Brian Greene, “Evrenin Dokusu: Uzay, Zaman ve Gerçekliğin Dokusu”, Çevirmen: Murat Alev, Tübitak Yayıncılık, Tübitak Popüler Bilim Kitapları, Ankara 2010.
SİTE DİZİNİNDEKİ 12. KONU
FİZİK HAKKINDA BİRTAKIM BİLGİLER
“Big Bang’den Önce Ne Vardı!”: Big Bang ile evrenimiz başlamıştır. Evrende zamanın başlangıcı vardır, sonu da olacaktır. Başlangıca yaklaş-tığımızda sonsuz yoğunluk ve sıcaklığa ulaşırız, burada tekillik söz konusudur. Örneğin, yıldızlar veya galaksiler kendi kütle çekimleri altında çöktüğünde oluşan kara deliklerde tekillik oluşarak zaman son bulur. “Başlangıçtan önce ne vardı?”, “Sonun ardından ne olacak?” soruları anlamsızdır. Çünkü böyle zamanlar tanımsızdır veya buralarda zaman son bulur.[2]
Bir İnsanın Enerjisi 30 Tane Hidrojen Bombası Patlamasına Eşittir: Einstein’nın E=mc2 formülü, enerji ile kütlenin aynı şeyler olduğunu söyler. İkisi birbirine dönüşür. Enerji serbest bırakılmış maddedir, madde ise meydana çıkmayı bekleyen enerjidir. Işık hızının karesi ile maddenin kütlesinin çarpımı ortaya büyük bir sayı çıkarır. Bu da her maddede muazzam bir enerjinin olduğu sonucunu doğurur. Örneğin bir insanın enerjisi 7×1018 julluk enerjidir ki; bu, 30 tane Hidrojen Bombası’nın patlamasına eşdeğerdir.[3]
Dünya Benzeri Gezegen Sayısı Tahminen Kaçtır?: Evrenimizde akıl almaz sayıda “yaşanabilir Dünya benzeri gezegen” vardır. Sadece Samanyolu Galaksisi’mizde -yerleşilebilir ve su bulunan Dünya benzeri- gezegen sayısının -tahminen- ~10 milyar olduğu düşünülür. Galaksimizdeki gezegenlerin toplam sayısı ise ~500-800 milyardır.[4]
Güneş’ten Sonra Dünya’ya En Yakın Yıldıza Ulaşma Süresi: Bize -Güneş’ten sonra- en yakın yıldıza saatte 30 bin km hızla gidersek ancak 150 bin senede ulaşabiliriz. İsmi Proxima Centauri’dir. Proxima, bize 4,2 ışık yılı uzaklıktadır. (Yani oradan çıkan ışık 4,2 yılda Dünya’ya ulaşır.) Güneş Yıldızımız Dünya’dan 8 ışık hızı dakikası kadar uzaklıktadır. (Yani Güneş’ten çıkan ışık 8 dakikada Dünya’ya ulaşır.)[5]
___________________
[2] Stephen Hawking, “Ceviz Kabuğundaki Evren”, Çevirmen: Kemal Çömlekçi, Alfa Yayınları, İstanbul 2002, s. 35-41.
[3] Bill Bryson, “Hemen Her Şeyin Kısa Tarihi”, Çevirmen: Handan Balkara, Boyner Yayıncılık, İstanbul 2005, s. 1-9.
[4] Geoff Marcy, “Dünya benzeri ‘8.8 milyar gezegen var'”, Türkiye Gazetesi, <http://www.turkiyegazetesi.com.tr/teknoloji/98760.aspx> SGT: 5 Kasım 2013, ET: Kasım 2016 ve bu sitedeki yazıma bk. (2. Konu).
[5] “Star”, Wikipedia, The Free Encyclopedia, <https://en.wikipedia.org/wiki/Star> ET: 6 Kasım 2016.
SİTE DİZİNİNDEKİ 13. KONU
EİNSTEİN’IN FARK ETTİKLERİ HAKKINDA
E=mc2 Nedir ve Neden Önemlidir?: • E=mc2 formülü; enerjinin maddeye, maddenin de enerjiye dönüştüğünü ifade eder. • Big Bang Patlaması ile enerji, maddeye dönüşmüştür. Patlama sonrasında ışık hızını aşmaya çalışan enerji çökerek maddeye evrilir. Benzetme örneği olarak; Eğer gelişmiş bir uzay aracına durmadan yakıt atarsak ışık hızına ulaşacaktır, yakıt atmaya devam edersek, ışık hızını aşamayacağından dolayı; atılan yakıt enerjisi maddeye dönüşecektir. • Güneşten bize gelen ısı ve ışık enerjisi, maddenin enerjiye dönüşmesidir. 2 hidrojen birleşerek bir helyumu oluşturduğunda, kaybedilen kütle; ısı-ışık şeklinde enerjiye dönüşür. Bir atom bombasının patlamasıyla da, madde enerjiye dönüşür. Atomun parçalanarak kendinden küçük iki atoma dönüşmesiyle, başlangıçtaki atom kütle kaybedecektir: Kaybettiği bu kütle de, ısı ve ışık enerjisi olarak dışarı verilecektir.[6] (Yanı sıra; atom çok hızlı olarak çarpıştırılırsa madde enerjiye dönüşür.[7])
Einstein, Newton’un Sonunu Hazırladı – Klasik ve Göreli Fizik: İsaac Newton (1643-1727); uzay ve zamanın birbirinden bağımsız olduğunu düşünüyordu, formüllerini de buna göre ayarlamıştı. Uzay ve zamanın, katı ve değişmez olduğunu öne sürmüştü. Kısaca buna Klasik fizik deniliyordu. Albert Einstein 1905’ten 1915’e kadar; elektrik, manyetizma ve ışığı ele alıp özel ve genel göreliliği tamamlarken, Newton’un hatalı olduğunu fark etti ve Newton’un dediğinin tersine; • Uzay ve zaman; bir bütünün parçalarıydı, iç içe geçmiş bir yapıydı, birbirinden bağımsız değildi, esnek, dinamik ve değişken / göreli / izafi idi. • Uzay-zaman eğrilip yamularak evrenin evriminde rol alıyordu. Kısaca buna Göreli (değişken/izafi) fizik deniliyordu. Göreli fizik, klasik fiziğin sonunu getirmiştir: Kuantum fiziği de, göreli fiziğin önüne geçmiştir. Makroda -yani atom üstü olan bizim boyutlarda- göreli fizik, mikroda -yani atom altı boyutlarında- kuantum fiziği işler.[8]
___________________
[6] Gary Johnstone (Yön.), “Einstein’s Big Idea – Einstein’ın Büyük Fikri” (TV Belgeseli), Nova-PBS Yapım 2005, NTV 15 Kasım 2007, <http://arsiv.ntv.com.tr/news/426164.asp> İzleme-ET: 2012. “Nuclear fission”, Wikipedia, The Free Encyclopedia, <https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fission> ET: 10 Kasım 2016. “Nuclear fusion”, Wikipedia, The Free Encyclopedia, <https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fusion> ET: 21 Kasım 2016.
[7] Detaylar için bu sitedeki yazıma bk.
[8] Greene, age.
SİTE DİZİNİNDEKİ 14. KONU
EVREN HAKKINDA İLGİNÇ BİLGİLER ve AY’IN OLUŞUMU
• Evrende “tespit edilebilmiş” 140 milyar civarı galaksi vardır. • Galaksimizde bir milyon uygarlık olabilir. Bunların arasındaki mesafe ise 200 ışık yılını bulur. • Kutup Yıldızı’nın 680 yıl önceki görüntüsünü görmekteyiz. Belki de o yıldız şu an patlayarak yok olmuş olabilir. • 4,6 milyar yıl önce bulunduğumuz yerde gaz ve toz tanecikleri kümelendi: Bunların %99,9’u Güneş’i oluşturdu, geriye kalanlar ise birbirleriyle çarpışarak gezegenleri oluşturdu. • 4,5 milyar yıl önce Mars büyüklüğünde bir nesne Dünya’ya çarptı ve Dünya’dan bir kütle kopardı: Bu, uydumuz Ay’a dönüştü. Sonraki 500 milyon yıl içinde Dünya’mıza; su bulunduran kuyruklu yıldızlar, meteorlar ve galaktik molozlar çarptı. Bu sayede Dünya’da okyanuslar oluştu. • Evrendeki her nesnenin; masanın, insanın, bardağın, yıldızın bir çekim kuvveti vardır. Her nesne diğer her şeyi çeker. Uzaklık artarsa çekim zayıflar ama hiçbir zaman sıfır olmaz. • Ay’ın Dünya’da yaptığı gelgit olayları dünyanın dönüş hızını sürtünmeden dolayı yavaşlatır.[9]
___________________
[9] Bryson, age., s. 1-9.
SİTE DİZİNİNDEKİ 15. KONU
EVRENİN OLUŞUMU (KISACA 8 ADIMDA!)
• Evren; 13,7 milyar yıl önce aşırı sıcak, küçük, yoğun kütleli bir noktadan saçılmaya başladı. • Evren genişledikçe boşluklar oluşmaya başladı. • Hidrojenler kendi çevresinde döner vaziyette bir bulut gibi birleşti ve galaksiler oluştu. • Galaksilerdeki basınç değişimleri bu gazları belli noktalarda topladı.[10] (Rüzgar oluşumu gibi; yoğun ortamdan düşük ortama…[11]) • Belli noktalarda toplananlar kütle çekimi etkisiyle büyüdü ve yoğunlaştı.[10] [/one-third-first][one-third](Evrendeki her maddenin çekim gücü vardır. Masanızdaki silgi bile şu an sizi çekiyor, tabii sizde onu. Kütle artarsa bu çekim artar; Güneş’in çekimi > büyüktür Yer çekimi[12]) • Yoğunluk fazlaca artınca atomlar sıkıştı dışarı ışık verdi. Böylelikle yıldızlar oluşmuş oldu.[10] (Nasıl bir domatesi eline alıp sıkarsan suyu fırlar[13], atomlarda sıkışınca birleşir ve kütle kaybeder. Kaybedilen bu kütle enerjisi; ısı, ışık gibi enerjiler olarak dışarıya aktarılır.[14]) • Oluşan bu yıldızlar enerjisini bitirip patladı ve katı elementler (maddeler – periyodik cetvel – kısaca her şey) oluştu.[10] (Bir yıldızın enerjisi fazla ise yani aşırı yoğun kütleli ise ömrü kısadır ve hemen -süpernova şeklinde- patlar. Yıldızlardaki hidrojenler -2 hidrojen- birleşir -1- helyum oluşur ve dışarı ısı ve ışık verilir.[15]) • Yassı bulutun ortasında oluşan bu yıldızın -güneşin- etrafında bulut -gaz ve toz- kalıntıları, güneş ile birlikte döner vaziyette idi. Kalıntılar birbirine çarparak büyüdü ve gezegenler -dünyalar- oluştu. Güneşe yakın katı gezegenler -dünya-, uzakta ise gaz gezegenler oluştu.[10] (Katıya göre gaz, çekimden daha az etkilenir.[16])
___________________
[10] Bruce Alberts, Francisco J. Ayala vd., “Bilim ve Yaratılışçılık: Amerikan Ulusal Bilimler Akademisinin Görüşü”, Çevirenler: Şevket Ruacan, Ümit Sayın, Aykut Kence vd., A.B.D. Ulusal Bilimler Akademisi, Bilim ve Yaratılışçılık Yürütme Komitesi, TÜBA: Türkiye Bilimler Akademisi Yayıncılık, 1999, s. 4. (Ayrıca bu kitapçığı Türkçe’ye çevirenin ön sözünde şu ifade geçmektedir: “…kitapçık, evrimin bilim dünyası tarafından reddedilmiş bir kuram olduğunu iddia eden kesimlere verilmiş kesin bir yanıttır.”)
[11] Adnan Pınar, Hakan Akdağ, “Sosyal Bilgiler Öğretmen Adaylarının İklim, Rüzgar, Sıcaklık, Yağış, Erozyon, Ekoloji ve Harita Kavramlarını Anlama Düzeyi”, İlköğretim Online, Cilt: 11, Sayı: 2, 2012, <http://dergipark.ulakbim.gov.tr/ilkonline/article/viewFile/5000037887/5000036745> ET: Ocak 2018, s. 534, 535.
[12] Detaylar için bu sitedeki yazılarıma bk. ve bk.
[13] Yazara ait bir örnektir.
[14]-[15] Detaylar için bu sitedeki yazıma bk.
[16] Güneşe yakın gezegenlerin daha çok katı/katımsı, uzakların daha çok gaz/gazımsı olması: istisnalar olabilir.
SİTE DİZİNİNDEKİ 16. KONU
ENTROPİ: EVREN NEDEN OLUŞTU? BİG BANG NEDEN PATLADI? EVRENDEKİ DÜZEN NASIL OLUŞTU?
Entropi: Evren Neden Oluştu? Big Bang Neden Patladı?: Entropi, düzensizlik anlamındadır yani evrendeki fiziksel sistemler düzenli durumdan düzensiz duruma doğru evrilir, buna entropi denir: Evrende giderek artan bir entropi vardır. Örneğin; bir şişe gazoz içindeki gaz, kapağı açmadan önce düzenlidir ama kapağı açtığımızda havaya karışan gaz molekülleri oraya buraya giderek düzensiz hale gelmiştir. Bir torbaya 1’den 1000’e kadar olan sayıları koyalım. Bunları tek tek çekmeye başlayalım. Sayıların 1’den 1000’e kadar sıralı gelme ihtimali sadece 1 tane iken, sırasız gelme ihtimali akıllara durgunluk verecek kadar çoktur. Bir gazoz şişesinin içine 4 tane gaz molekülü koyduğumuzda, bunların yan yana gelmesi yıllarca seneyi bulur. Bu sayıları arttırdığımızda düzensizliğin boyutları daha da yükselir. Buradan çıkan sonuç da; evrendeki olayların neden gelecekten geçmişe değil de, geçmişten geleceğe doğru gittiğini açıklar. Evrende düzensizlik sürekli artma eğiliminde ise ve evrende hâkim olan düzensizlik ise, o zaman bu düzen neden var? Evren neden oluştu? Big Bang neden patladı? Evrende bütün atomların, fiziksel sistemlerin kısacası evrendeki her şeyin şu an gördüğümüz gibi düzenli olma ihtimali çok çok düşüktür. Evren sonsuza yakın bir süre düzensiz olarak bekledi. Neredeyse çok uzun bir süre belki de sonsuza yakın sürede bir kırılma anı yaşayarak düzenli bir hale geldi. Yani şu an gördüklerimiz çok küçük bir olasılığın gerçekleşmesi sonucunda oldu.
Entropi: Evrendeki Düzen Nasıl Oluştu?: Evren, Big Bang Patlaması’ndan 1 dakika sonra hidrojen ve helyumdan oluşan sıcak bir gazla doluydu. Bu gaz bulutu düzenliydi. 1 milyar yıl sonra evrenin genişlemesi ile birlikte bu parçacıklarda bulunan kütle çekimi kuvveti bunları kümeler halinde birleştirerek yıldızları ve galaksileri oluşturdu. Bunlardan da açığa çıkan ısı ve ışık enerjisi evrendeki entropiyi / düzensizliği arttırdı. Kütle çekimi düzenli galaksiler oluşturmuştur fakat bunlardan yayılanlar evrenin başlangıcındaki düzenliliği bozarak düzensizliğe doğru evrilmesini sağlamıştır. Üstelik oluşan düzenden katbekat fazla olarak düzensizlik açığa çıkmıştır. Entropi, başlangıçtan günümüze kadar artmıştır ve gelecekte de artarak devam edecektir. Her şey her zaman düzensizliğe meğillidir. Örneğin bir heykelin üstünden tır geçse o tuz buz olur: Fakat o parçalar birleşip eski heykeli oluşturamaz. Bunun nedeni düzensizliğin yani entropinin giderek artmasıdır. Geçmişin geleceğe doğru ilerlemesi ve zaman içerisinde gördüğümüz bütün olaylar bundan ibarettir. “Gelecek aslında düzensizliğin arttığı yöndür.”
Bu konunun detaylı açıklaması şu şekildedir. Evren, ilk anlarında son derece düzensiz, sıcak ve küçücük bir noktaya sıkışmıştı. Sonrasında İnflation Patlaması oldu. Bu patlama ile evren akıl almaz bir hızla genişledi. Kırışık bir balonun şişip pürüssüz-dümdüz olması gibi, baştaki düzensizlik patlama sonunda düzenli bir hale geldi. Bu patlamayı sağlayan kütle çekiminin itici gücüydü. Kütle çekimi düzensizliği arttırırken, kütle çekiminin tersi olan kütle itimi düzenliliği arttırır. Patlamayla birlikte kütle çekimi, kütle itimine dönüşmüştü. Patlamanın sonunda bu itim gücü durdu ama bu gücün kalıntıları yan etkisi, Big Bang genişlemesi şeklinde devam etti. Big Bang ile kütle çekiminin çekici gücü devreye girdi. Böylelikle Big Bang anlarındaki düzenli evrenden, günümüze kadar düzenlilik giderek azalmıştır. Yani kütle çekimi sayesinde parçacıkların kümelenip galaksileri oluşturması ile düzensizlik ya da entropi giderek artmıştır. Ancak kütle çekimi hiçbir zaman kütle itimine galip gelemedi, ilk patlamanın etkisi ile evren durmadan genişledi. Sonuç olarak evrende gördüğümüz şeylere “ne kadar da düzenli” desek de, aslında bunlar düzensizliklerin ürünüdürler.[17]
___________________
[17] Greene, age.
SİTE DİZİNİNDEKİ 17. KONU
EVREN NASIL GENİŞLER?
1920’de Edwin Hubble evrenin genişlediğini keşfetti. Burada ilginç olan durum genişlemenin bir yönde değil her yönde olmasıydı. Evren her noktadan genişliyor!.. Adeta balonun üstüne noktalar koyup o balonu şişirmek gibi… Bir de şöyle bir durum var, galaksiler birbirinden sabit bir oranla uzaklaşmıyor. Bizden bir öndeki galaksi x hızı ile, ondan sonraki 2x hızı ile bizden uzaklaşıyor. Ve bu durum 100x, 10.000x vs. diye gidiyor / artıyor. Bizden çok çok uzaktaki bir galaksi veya o galaksiye göre biz, “dolaylı olarak ışık hızından daha hızlı” bir şekilde birbirimizden uzaklaşıyoruz!.. Balonun üstündeki noktaların balon şiştikçe birbirinden daha fazla ve daha hızlı uzaklaşması gibi…[18]
___________________
[18] Alberts, age., s. 3.
SİTE DİZİNİNDEKİ 18. KONU
EVRENİMİZDE BOŞLUK VAR MIDIR? MADDELER GERÇEKTE KATI MIDIR? EVRENİMİZİN “ÖZ” YAPISI NASILDIR?
Evrenimizde “Boşluk” var mıdır? E=mc2’deki gibi evrendeki her şey enerjidir. Madde donmuş enerjidir, örneğin suyun donmuş hali gibidir. Kütle çekimi, elektromanyetik vb. enerjiler de esnektir; örneğin suyun gaz hali gibidir. Diyelim ki evrenin bir bölgesindeki bütün enerjileri aldık ya da en düşük enerjili konuma getirdik: Burada ne olur? Higgs alanı kendiliğinden burada ortaya çıkar. Higgs alanından kaçış yoktur çünkü boşaltmaya çalıştığınız uzayın toplam enerjisine katkısı aslında negatiftir.[19] [Basit bir örneklendirme; Evren 3 bölgeden oluşsun, bu bölgeler de (1-1)’den oluşsun. (1-1)+(1-1)+(1-1)=0=Evren. Bir bölgeden 1’i aldık, öbür bölgeye attık: (-1)+(1+1-1)+(1-1)=yine 0=yine Evren olur. Yani (1-1)’den 1’i aldığımızda (-1) yani negatifsel Higgs Alanı oluşur.[20]] Higgs Alanında, durmadan madde ve antimadde oluşarak birbirini yok eder, bu sürekli bu alanda devam eder. Higgs alanına Vakum Enerjisi de denir ve higgs tüm evrene yayılmıştır.
Maddeler aslında katı değildir. Maddelerin katı olması -nüfuz edilebilir olması- matematiksel bir yanılsamadan ibarettir. Hiçbir madde iç içe geçip bütünleşemez. Bunu yapabilmek için, bu atomlardaki elektronları sayısal olarak aynı kuantum haline sokmak gerekir. Ama bu da Pauli Dışlama İlkesi tarafından engellenmeye mahkumdur. İki elektronun spinleri -dönüş yönü- ters yönde olursa ancak bütünleşir, iç içe geçer. Fakat normalde iki elektronun spinleri aynı yönde dönmektedir. Parçacıkların çarpışmasını önleyen bir diğer olgu da Heisenberg Belirsizlik İlkesi’dir. Elektronların, çekirdeğin etrafında aynı anda hızını ve konumunu bilseydik, elektronlar çekirdekle çarpışırdı. Ama H. B. İlkesi’nde bu iki durumu aynı anda bilemediğimiz için, parçacıklar da çarpışmayacaktır. Etrafımızdaki gördüğümüz maddelerin sözde katılıkları bu iki ilke sonucu oluşur.
Bir elektronun kütlesi ve yükü, saf olarak kendine ait değildir. Çevresindeki parçacıkların ve kuvvetlerin oluşturduğu özelliklerdir. Bu durum evrensel bir “ilişkisel ağ” ile evreni oluşturur, evrene yayılır. Evreni inşaatı tamamlanmış bir bina gibi düşünürsek, evren fizik kanunlarının oluşturduğu düzenli bir binadan oluşur. Zira bina hangi malzemelerle yapıldı diye bakıldığında, ortada hiçbir malzemenin olmadığı görülür. Yani binadan bir tuğla alıp ufalamaya kalkıştığımızda, ne kum ne de beton görürüz, bırakın ufalanmış malzeme görmeyi hiçbir şey görmeyiz. Ufalanan tuğla küçük parçalara ayrılmadan ortadan kayboluyor!
Evrenimizde sonlu sayıda parçacık vardır. 10’un arkasına 80 tane sıfır(0) koyduğumuzda toplam temel parçacık sayısına ulaşırız. Doğadaki fizik kanunlarının neden o değeri aldığının bir açıklaması yoktur. Evrende zaman geleceğe akar, peki bu zaman bir andan sonra geriye doğru akabilir mi? Cevap, hayır çünkü bütün gelecek zaman birleştirilse bile entegraldeki kuvvet nicelikleri olan ön ivmelenmeler bunun kuvvetlerin ivmelenmesinin geriye dönük nedeni olacağı anlamına gelmez. Yani kütle çekim gücü genişleme olan kütle itimi hiçbir zaman yenemez.
Evrendeki her maddenin her parçacığın bir kütle çekimi vardır. Bu çekim gücü, sonsuzdur ve hiç bitmez yani sonsuz bir güce sahiptir. Her parçacık ne kadar uzakta olursa olsun, evrendeki bütün parçacıkları etkiler. Renksiz nesneleri gözümüzde canlandıramayız. Ama atomlar renksizdir. Renk denilen olgu, ışığın atomdaki elektrona enerji verip onu hareket ettirmesiyle ve onun bu hareketiyle dışarıya verdiği [/one-third][one-third]enerji titreşimleridir. Einstein’ın izafiyet teorisi, Öklit geometrisini ihlal eder. Bükülmüş uzayı dünyada olağanüstü yetenekli birkaç matematikçi dışında hayal edebilen yoktur. Evrenimizdeki doğa sabitleri asıl değerlerinden küçücük farklı olsaydı günümüz evrenimiz de olmazdı. Sadece bol bol kaba madde olurdu.[19]
___________________
[19] Jim Holt, “Dünya Neden Var? Varoluş Üzerine Bir Dedektiflik Hikayesi”, Çevirmen: Ebru Kılıç, Aylak Kitap Yayıncılık, İstanbul 2013, s. 36, 74, 60, 61, 64, 65, 88, 89, 119, 218 ve 219.
[20] Bahsi geçen kaynaktaki bilgilerin yazar tarafından örneğe dönüştürülmesidir ve ayrıca detaylar için bu sitedeki yazıma bk.
SİTE DİZİNİNDEKİ 19. KONU
EVRENİN ŞEKLİ NASILDIR!
Önemli Not: Burada anlatılan, evrenin “tek boyutlu düz” değil; 3 boyutlu olarak, açık uçlu, dümdüz bir yol gibi olmasıdır.
Eğer evrende her metreküpte 10 üzeri eksi 23 gram madde ya da enerji -5 hidrojen atomu- varsa; evren düz olacaktır. Bu değerden fazla ise evren kendine kapanmış bir biçimde küre olacaktır. Bu değerden az ise; açılarak atın sırtına takılan eyer gibi bir şekil alacaktır. Kürede pozitif eğrilik söz konusu iken, eyerde negatif eğrilik söz konusudur. Burada düzlükten kasıt dünyanın düz olması değildir. Elbette evrendeki yıldızlar, gezegenler vb. 3 boyutlu olduğu için yuvarlaktır. Bahsi geçen konu evrenin şeklidir. Yani evrenin ucuna gelirsek ne olur sorusudur? Bunun cevabı arkadan geri çıkarız olur.[21] (Bkz. Görsel 1)
Yapılan hesaplamalar evrenin şeklinin “düz” ve “sonlu” olduğunu göstermiştir. Büyük bir küp düşünün, içinde de bir insan olsun. O insan, küpün ucuna geldiğinde, diğer uçtan çıkar. Küpün sınırı da kenarı da yoktur. Buradaki küp, evrenin şeklini ve yapısını anlayabilmek için verilmiş bir örnektir, evren elbetteki tam olarak bir küpe benzemez, hatta içine zamanı da yerleştirdiğimizde grafikle çizilemeyecek kadar zor bir şekil oluşur; burada anlatılmak istenen evrenin eğri olmadığıdır. Bu küpteki örneğe benzer bir şekilde düz ve açık uçlu olarak genişlemesidir.[21] (Bkz. Görsel 2)
[one-half-first]
[/one-half-first][one-half]
[/one-half][clearfix]
Evren şu an yaklaşık 14 milyar yıl yaşındadır. Evren küçük ve sıcak bir noktadan patlayarak oluştu. Patlama şiddetiyle oluşan itim gücü evreni genişletti. Fakat evrendeki parçacıkların oluşturduğu kütle çekimi kuvveti bu genişlemeyi giderek yavaşlattı. İlk başlarda hızlı olan kütle itimi, kütle çekimi sayesinde; ilk 7 milyar yıl içinde giderek zayıfladı. Yani evrenin genişleme hızı ilk 7 milyar yılda giderek yavaşlamıştır. Ama bundan sonraki 7 milyar yıl içinde giderek artan bir hıza ulaştı. Çünkü evren ilk yarıda o kadar çok genişlemişti ki, galaksiler arası uzaklık çok fazla olduğundan kütle çekimi azalmıştı. Bu da kütle itimini savaştan galip çıkarmıştı. İkinci yarıdan bu yana evrenimiz giderek artan bir hızla genişlemeye devam ediyor.
Evrendeki bildiğimiz madde yani proton, nötron ve elektrondan oluşan gördüğümüz her şey, evrenin şu an için %5’ini kaplar. Yine şu an için; evrenin %25’i Karanlık Madde, %70’i ise Karanlık Enerjiden oluşur. Karanlık Madde; galaksileri ve galaksilerdeki yıldızları bir arada tutan enerjidir. Karanlık Enerji ise; kütle itimi yani evrenin genişlemesini sağlayan enerjidir. Evrenin oluşumunun ilk zamanlarında bilindik madde daha fazla yer kaplıyor iken diğer ikisi daha az yer kaplamaktaydı. Evrenin genişlemesi ile birlikte Karanlık Madde ve Enerjinin kapladığı alan giderek artarken, bilindik maddenin kapladığı alan (hacim) giderek azaldı ve azalmaya devam ediyor. Bunun sonucunda evrendeki bütün galaksiler hatta bütün atomların protonları, nötronları ve elektronları birbirinden ayrılacak gibi duruyor. En sonunda ıssız ve boş bir evrene sahip olacağız gibi gözüküyor.
Evrenin düz olmasının sebebine gelince; her metreküpte 10 üzeri eksi 23 gram madde veya enerji bulunması ile açıklanmaktadır. Bu kritik yoğunluktur. Evreni oluşturan %5’lik bilindik madde bu kritik yoğunluğun %5’ini karşılar, %25’lik karanlık madde de yine bu kritik yoğunluğun %25’ini karşılar, %70’lik karanlık enerji de %70’lik kısmını karşılar. Bu sayede %5 + %25 + %70 = %100 olur ki, bu da bize kritik yoğunluğu verir, yani her metreküpte 10 üzeri eksi 23 gram enerji veya madde bulunur. Bu da evrenin ne küre, ne eyer, ne de başka bir şekilde olduğunu gösterir, gösterdiği şekil evrenin açık uçlu, düz, sınırsız ve kenarsız olduğunu söyler.[21]
___________________
[21] Greene, age.
SİTE DİZİNİNDEKİ 20. KONU
FİZİKTEKİ MÜKEMMEL 3’LÜ: HAREKET, MEKAN VE ZAMAN HAKKINDA SIRADIŞI BİLGİLER
Not: Bu yazıyı yazıp bitirdiğimde elektrik kesildi, bende kayıt etmemiştim. Ama Word meğerse otomatik kayıt etmiş, o kayıdı geri aldım bu iyi oldu. Yoksa sabaha karşı yazdığım bu yazı bir daha aklıma bu kadar iyi gelemeyebilirdi. Ön Bilgi: Einstein’ın söylemlerinden ve anlattıklarından yazar şu cümleyi çıkarttı, bu cümleyle yazıya başlamak yerinde olur “Evrendeki Hareket, Mekan ve Zaman birbirinden ayrılmaz bir üçlüdür ve bunlar birbirlerine dönüşürler ve birbirlerini oluştururlar”
Dünya’nın uydusu Ay’da zaman, Dünya’ya göre daha hızlı geçer.[22] (Çünkü kütle arttıkça, zamanın akma hızı daha yavaşlar. Öyle ki, evrendeki en büyük kütleye sahip olan kara delikte zaman, o kadar yavaş akar ki, artık zaman kavramı kendini yitirir.[23]) Kâinatın her yerinde zaman aynı akmaz. Değişkendir.[22] (Cismin hızına ve maruz kaldığı kütle çekiminin oranına bağlı olarak, cisimler için zaman değişkendir. Aslında dünyadaki insanlar çok küçük oranda bile olsa, aynı zamanı yaşamazlar.[24])
Zaman yüksek hızlarda yavaşlar: Düşük hızlarda hızlanır.[22] (Evrendeki hareket -hız- ne kadar fazla ise, bir o kadar zamandaki hareketten çalınmış olur. Cismin hareketi 2 türlüdür; bir evrendeki, iki zamandaki hareketi. Örneğin; Hızlı bir arabada oturan birisi için zaman yavaş akar, parkta oturan birisi için zaman hızlı akar.[25])
Işıktan ne kadar yavaşsak zaman o kadar hızlı akar, ışık hızına ne kadar yaklaşırsak, zaman o kadar yavaşlar ve buna bağlı olarak insanın yaşlanması geriler.[22] (Atom veya parçacıklar hiçbir zaman yaşlanmaz.[26]) Zaman değişken, mekân -kütle- ise geçicidir.[22] (Işık o kadar hızlanmıştır ki, artık kütlesi 0 olmuştur. Işığın kütlesi yoktur, sadece hacmi vardır. Işık evrendeki hareketini en üst düzeye ulaştırdığı için, zamandaki hareketi 0 olmuştur, bu yüzden ışık hızında zaman durur ve mekan da -kütle de- yok olur. Işık hızına ulaşan bir insanın maddi özelliği ortadan kalkar.[27])
Kâinat; maddelerin çekim etkisiyle yassılaşıp-bükülmüştür. Düz değildir. (Yani evren; 3 boyutlu bir dikdörtgen gibi düz değil de, eğri büğrü olarak sağa sola çıkıntıları vardır. Yukarıdaki konuda bu anlatılmıştı.) Çekim hızı -kütle çekim hızı- ışık hızına eşittir. Hızlanan bir cismin, çekim etkisi azalır, ışık hızına vardığında sıfırlanır. Maddi özelliğini yitirir.[22] Evrenin genişleme / şişme / büyüme hızı, ışık hızının altındadır.
___________________
[22] Hakkı Açıkalın, “Quantum Fiziği (Quantik Fizik)“, Geocities.ws, <http://www.geocities.ws/drhakkiacikalinupto/makcoyquantum.htm> ET: Kasım 2016 veya -aynısı- Zamanda Yolculuk, <http://www.zamandayolculuk.com/quantumfizik.htm> ET: Ağustos 2011, (Site sahibi: Çetin Bal).
[23] Detaylar için bu sitedeki yazılarıma bk. ve bk.
[24]-[25] Detaylar için bu sitedeki yazıma bk.
[26] Örneğin elektron hem parçacık hem de dalgadır ve/veya bir parçacık ya da dalga hem madde hem de enerjidir: Dolayısıyla bir yaşlanma değil, birbirlerine bir değişim/dönüşüm söz konusudur. Yoktan var, vardan yok olmaz ilkesini de hatırlatırım.
[27] Detaylar için bu sitedeki yazılarıma bk. ve bk.
SİTE DİZİNİNDEKİ 21. KONU
TAKYON IŞIK HIZINDAN HIZLI MI? DÜŞÜNCE GÜCÜ (?)
Madde ışık hızından daha hızlı olduğunda kütlesi ve 3 boyutu (uzunluk, genişlik, derinlik) eksi değerler alır. Bu sayede oluşan varlıklar sanal, hayali veya soyut olurlar: Bu varlıklar ölçülemez ve görülemez. Bu varlıklara “Takyon*” adı verilir: Takyona maddenin soyut hali denilir. Uzay, Mekân ve Zamandan bağımsız olarak istediğini oluşturabilirler. Örneğin “Şuur” gibi. Şuur ya da Bilinç; düşünce, duygu, rüya, aşk, sevgi, hayal, zekâ, idrak, akıl, sezgi gibi soyutluklardır. Metafizik alanına girerler.
Enerji maddeye hükmeder, Takyonlar ise enerjiye hükmederler. Takyonlar için, ışık hızı en yavaş hızdır, onlar ışık hızından katbekat hızlıdırlar: Uzay, Zaman, Mekandan bağımsızlardır: Eksi formda olan takyonlar bir o kadar da esnektirler: İstediği zaman geçmişe ve geleceğe ve de istediği mekana gidebilir.[28] [Örneğin siz bir anda düşüncenizle Antalya, Paris veya Mars’a gidebilirsiniz yani orada olduğunuzu düşünebilirsiniz fakat normalde ışık hızıyla buralara gitmeye kalkışsanız bile belirli bir zamanınızı alır. (Ama burada şu husus önemlidir, daha önce gitmediğiniz veya görmediğiniz bir yeri düşünemezsiniz. Bu, takyon görüşünü savunanların ileride çözmeyi istedikleri bir soru olmalıdır.[29])] Takyonlar aleminde olasılıklar uçsuz bucaksızdır. Bu aleme “Misal Alemi” de denilir. Maddi aleme hakimdirler.[28] * Lakin bu görüşler -takyonlar- fizikte kanıtlanmış değildir, bir iddiadır. Sadece bazı bilim adamlarının iddia ettiği bir görüştür.
___________________
[28] bk. dipnot 22 ve Osman Çakmak, “Fizikçi Stephen Hawking ve her şeyi açıklayan M teorisi…“, Sorularla İslamiyet, 13 Haziran 2011, <https://sorularlaislamiyet.com/fizikci-stephen-hawking-ve-her-seyi-aciklayan-m-teorisi> ET: Ağustos 2011.
[29] Yazarın takyon savunurlarına eleştirisidir.
[/one-third][clearfix]
KAYNAKÇA
AÇIKALIN Hakkı, “Quantum Fiziği (Quantik Fizik)“, Geocities.ws, <http://www.geocities.ws/drhakkiacikalinupto/makcoyquantum.htm> ET: Kasım 2016 veya -aynısı- Zamanda Yolculuk, <http://www.zamandayolculuk.com/quantumfizik.htm> ET: Ağustos 2011, (Site sahibi: Çetin Bal).
ALBERTS Bruce, AYALA Francisco J. vd., “Bilim ve Yaratılışçılık: Amerikan Ulusal Bilimler Akademisinin Görüşü”, Çevirenler: Şevket Ruacan, Ümit Sayın, Aykut Kence vd., A.B.D. Ulusal Bilimler Akademisi, Bilim ve Yaratılışçılık Yürütme Komitesi, TÜBA: Türkiye Bilimler Akademisi Yayıncılık, 1999.
BRYSON Bill, “Hemen Her Şeyin Kısa Tarihi”, Çevirmen: Handan Balkara, Boyner Yayıncılık, İstanbul 2005.
ÇADIROĞLU Alper, Mutlak Bilim, <https://www.mutlakbilim.net/> ET: Ocak 2018.
ÇAKMAK Osman, “Fizikçi Stephen Hawking ve her şeyi açıklayan M teorisi…“, Sorularla İslamiyet, 13 Haziran 2011, <https://sorularlaislamiyet.com/fizikci-stephen-hawking-ve-her-seyi-aciklayan-m-teorisi> ET: Ağustos 2011.
GREENE Brian, “Evrenin Dokusu: Uzay, Zaman ve Gerçekliğin Dokusu”, Çevirmen: Murat Alev, Tübitak Yayıncılık, Tübitak Popüler Bilim Kitapları, Ankara 2010.
HAWKING Stephen, “Ceviz Kabuğundaki Evren”, Çevirmen: Kemal Çömlekçi, Alfa Yayınları, İstanbul 2002.
HOLT Jim, “Dünya Neden Var? Varoluş Üzerine Bir Dedektiflik Hikayesi”, Çevirmen: Ebru Kılıç, Aylak Kitap Yayıncılık, İstanbul 2013.
JOHNSTONE Gary (Yön.), “Einstein’s Big Idea – Einstein’ın Büyük Fikri” (TV Belgeseli), Nova-PBS Yapım 2005, NTV 15 Kasım 2007, <http://arsiv.ntv.com.tr/news/426164.asp> İzleme-ET: 2012.
MARCY Geoff, “Dünya benzeri ‘8.8 milyar gezegen var’”, Türkiye Gazetesi, <http://www.turkiyegazetesi.com.tr/teknoloji/98760.aspx> SGT: 5 Kasım 2013, ET: Kasım 2016.
PINAR Adnan, AKDAĞ Hakan, “Sosyal Bilgiler Öğretmen Adaylarının İklim, Rüzgar, Sıcaklık, Yağış, Erozyon, Ekoloji ve Harita Kavramlarını Anlama Düzeyi”, İlköğretim Online, Cilt: 11, Sayı: 2, 2012, <http://dergipark.ulakbim.gov.tr/ilkonline/article/viewFile/5000037887/5000036745> ET: Ocak 2018, ss. 530-542.
Wikipedia contributors, “Star”, Wikipedia, The Free Encyclopedia, <https://en.wikipedia.org/wiki/Star> ET: 6 Kasım 2016; “Nuclear fission”, <https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fission> ET: 10 Kasım 2016; “Nuclear fusion”, <https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fusion> ET: 21 Kasım 2016.
BU SİTEDE DAHA FAZLASI İÇİN
İZAFİYET KURAMI: ÖZEL VE GENEL GÖRELİLİK (3. Bölüm: 7 Konu)
Hazırlayan: Alper ÇADIROĞLU
Son güncellendiği tarih: 18 Ağustos 2018