Evren Hakkında

Evren Nedir?

Evren, var olan her şeyin bulunduğu ve içinde yer aldığı, zaman ve mekanın oluşumunu da içeren sonsuz ve sürekli genişleyen bir fiziksel sistemdir. Evren, tüm maddi ve manevi varlıkları, yıldızları, gezegenleri, galaksileri ve diğer tüm kozmik nesneleri içerir. Bilim insanları, evrenin yaklaşık 13,8 milyar yıl önce Büyük Patlama olarak adlandırılan bir olayla başladığını ve o zamandan beri sürekli genişlediğini düşünmektedirler. Evren, astronomi, astrofizik, kozmoloji ve diğer bilim dalları tarafından incelenmektedir.

Evren ve Uzay Arasındaki Fark Nedir

Evren ve uzay, genellikle aynı şey olarak düşünülse de, farklı kavramlardır. Uzay, evrenin içinde yer alan bir boşluktur ve sadece evrenin bir bölümünü temsil eder. Uzay, maddi ve manevi her şeyin dışında yer alan sonsuz ve sınırsız bir boşluk olarak tanımlanır. Uzay, astronomi ve uzay araştırmaları gibi alanlarda incelenir.

Öte yandan, evren, maddi ve manevi her şeyin bulunduğu, içinde yer aldığı, zaman ve mekanın oluşumunu da içeren bir fiziksel sistemdir. Evren, uzayı, yıldızları, gezegenleri, galaksileri ve diğer tüm kozmik nesneleri içerir. Evren, astronomi, astrofizik, kozmoloji ve diğer bilim dalları tarafından incelenmektedir. Dolayısıyla, uzay sadece evrenin bir bölümünü oluştururken, evren tüm var olanları kapsar.

Evrenin Fiziksel Özellikleri

Alman astronomi bilgini olan Friedrich Wilhelm Bessel, 1838'de o zamana kadar kimsenin denemediği ıraklık açısı (paralaks) yöntemi kullanarak yaptığı uzaklık ölçümünde Güneş ile yakınındaki Kuğu 61 yıldızı arasındaki uzaklığı kesin değerlerle ölçtü. Bulduğu sonuç karşısında kendisi bile hayretler içerisinde kaldı. Bessel'in yaptığı ölçüme göre iki yıldız arasındaki uzaklık 97 trilyon kilometreden de fazlaydı. Bu rakamı yazı ile yazacak olursak karşımıza yaklaşık 97.432.493.000.000 gibi devasa bir rakam çıkıyor. Astronomik olarak bize yakın bir yıldızın dünya ölçülerine göre aslında bize korkunç derecede uzak olması, dünyada kullandığımız kilometre yada mil gibi birimleri, evrendeki gök cisimlerinin arasındaki uzaklığı ölçmede kullanmanın ne kadar da anlamsız olduğunu göstermiş oldu.

Bilim adamları evrende ölçtükleri mesafeleri daha kolay tanımlamak için evrende bilinen en hızlı şey olan ışığın hızını kullanmaya karar verdiler. Böylece ölçtükleri cisimler arasındaki uzaklığı ışık yılı terimi kullanarak belirtmeye başladılar. İçerisinde yıl kelimesinin geçmesi sizi yanıltmasın bu bir zaman ölçü birimi değil, astronomik boyutta uzaklık ölçü birimidir. Işık, boşlukta bir saniyede 300.000 kilometre, bir yılda (365,25 gün) ise 9.46 trilyon kilometre yol kat eder. Dolayısıyla 3 ışık yılı uzakta demek, ışığın 3 yılda ulaştığı mesafe kadar uzakta demektir. 

Astronomik çapta uzaklık birimini öğrendiğimize göre şimdi gözlemleyebildiğimiz evrenin yarı çapının 92-93 milyar ışık yılı olduğunu bir düşünsenize. İşte bu sadece bizim gözlemleyebildiğimiz kadarı. Gözlemleyemediğimiz kısmı ne kadar devasa bir yapı düşünsenize. İşte Big-Bang den bu yana geçen 13.8 milyar yılda bizim gözlemleyebildiğimiz evren bu kadar. Ve evren sürekli durmadan genişliyor. 

Büyük Patlama'dan günümüze dek geçen zamandır. Şu anki teori ve gözlemler, evren'in yaşının 13,5 ile 14 milyar yıl arasında olduğunu önermektedir. Bu yaş aralığı birçok bilimsel araştırma projesinin görüş birliğiyle elde edilmiştir. Bu projeler arasında arka plan ışınımı ölçümlerini ve Evren'in genişlemesinin ölçümü için kullanılan diğer pek çok farklı yöntemi de içerir. Arka plan ışınımı ölçümleri Evren'in Büyük Patlama'dan bu yana olan soğuma süresini verir.

Büyük patlamanın zaman ve mekanın mutlak başlangıç noktası olduğu, bütün bilim dünyası tarafından kabul edilmiş bir teori değildir. Farklı evren modelleri, kendi üzerine çöken ve yeniden genişleyen evren modelleri de farklı çevrelerde kabul gören evren teorilerindendir.

Özel görelilik ve uzay–zaman

Evren'in, en, boy, yükseklik ve zaman (x,y,z,t) olmak üzere bilinen dört boyutu vardır. Uzun süre mekânsal ve zamansal boyutların doğada farklı ve birbirinden bağımsız olduğu düşünülmüştür, ancak özel görelilik kuramı ile, mekânsal ve zamansal ayrımların her bir tanesinin hareketi ile (sınırlar içinde) karşılıklı çevrimler (interconvertible) oluştuğu anlaşılmıştır. 

Evrenin Yapısı ve Bileşimi

Fiziksel ve termodinamik yasalar

Evrende tüm madde yapı taşları atom, iyon, anyon, katyon yoğunlaşmış düzensiz ısı enerjileridir. Tüm maddeler enerjinin bir formudur ve Termodinamik kanunlarına göre işlemektedir. Termodinamiğin üç temel kanunu vardır. Termodinamiğin en basit yasası, sıfırıncı kanun olarak adlandırılır. Daha basit bir ifadeyle farklı sıcaklıklarda iki cisim ısıl bakımdan temas ederse sıcak olan cisim soğur, soğuk olan cisim ısınır. Sıcaklık, madde içerisinde atomların titreşmesi ile iletilir. Bu nedenledir ki, ısı akışı sıcak cisimden soğuk cisme doğru gerçekleşir.

Birinci Kanunu, evrende temel olarak enerjinin yok edilemeyeceğini veya yoktan var olamayacağını söyler. Enerji sadece bir şekilden diğerine dönüşür. Bunun sonucu olarak geçmişteki bir olgunun gelecekte birebir tekrarlanmayacağı düşünülür.

Termodinamik'in bilim dallarına da uygulanabilen İkinci Yasasına göre, ısı enerjisi daha soğuk bir kaynaktan, daha sıcak bir kaynağa enerji vermeden transfer olamaz. Başka bir deyişle, bir sistem kendinden daha soğuk sistemle ısıtılamaz. Sistemlerin bu özelliği Termodinamikçiler'in geliştirdiği "ENTROPİ" kavramıyla açıklanır.

Isı Devinimi olarak da bilinen termodinamiğin üçüncü yasası kısaca: Eğer mutlak sıfır noktası olan sıfır Kelvin derecesine (yani -273 Santigrat) inilirse, bu sıcaklığa inebilen tüm parçacıkların birbirine eşit entropileri olur, 0-noktası enerjisi (zero-point energy) olarak tanımlanır. İşte bu nokta enrtopinin minimuma gittiği sıfır entropi noktasıdır. Bu yasa, neden bir maddeyi mutlak sıfıra kadar soğutmanın imkânsız olduğunu belirtir (dinamik bir evrende ısı titreşim alışverişi düzensizliği 20 Mayıs 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. ve pi sabiti.) Sıcaklık mutlak sıfıra yaklaştıkça bütün hareketler sabitleşir. Sayının sıfır değil de bir sabit olmasının sebebi, bütün hareketler durmasına ve buna bağlı olan belirsizliklerin yok olmasına rağmen kristal olmayan maddelerin moleküler dizilimlerinin farklı olmasından belirsizliğin hala mevcut olmasıdır. Üçüncü yasa sayesinde maddelerin mutlak sıfırdaki entropileri referans alınmak üzere kimyasal tepkimelerin incelenmesinde yararlı olan mutlak entropi tanımlanabilir.

Moleküler enerjiler

Maddelerin ısınması veya soğuması bir takım zincirleme fiziksel olaydan meydana gelmektedir. Bu olaylar birbirini takip eden zincirleme kazalara benzer. Maddeler soğurken kendinden daha soğuk bir ortamla etkileşime girer. Maddeler ısınırken ise kendinden daha sıcak bir ortamla etkileşime girer. Biz soğumayı ele alalım. Bir maddenin soğuması için kendinden daha soğuk ortamla etkileşir dedik. Bu etkileşim esnasında olan şeyler şunlardan ibarettir: Maddenin tanecikli yapısı, yani moleküler yapıları veya atomik yapıları, soğuk maddeyle çarpışır. Bu çarpışma esnasında daha sıcak olan ve bundan dolayı daha hareketli ve moleküler yapısı daha serbest olan madde, moleküler yapısı daha soğuk olan yani moleküler yapısı daha az serbest olan atoma çarpar ve soğuk maddenin atomunun durgunluğu nedeniyle yavaşlar. Tıpkı koşarken duran bir cisme çarpmak gibi. Diğer soğuk atomu da hızlandırır. Bu olay tüm atomların enerjileri eşitlenene kadar devam eder. Isınma da bu anlatılan olayın tam tersi olur. Isınma da bu sefer soğuk maddeyi sıcak maddenin taneciklerinin hızından dolayı hızlanması yani ısınmasıdır. Sıcak olan ortamın da yavaşlaması yani soğumasıdır. İki anlatılan olay da birbirinin aynısıdır. Bu yüzden donma ve kaynama, buharlaşma ve yoğuşma noktaları birbirine eşittir. 

Evren Modelleri ve Görüşleri

Evren'in başlangıcı ve nasıl bir evrende yaşadığımız düşüncesi birçok kişi ve toplumu bu konuda görüş, inanç ve fikir geliştirmeye itmiştir. Evren modelleri tarihsel modeller ve teorik modeller olarak sınıflandırılabilir. 

Yer merkezli veya yerüstü evren

Eski çağlarda birkaçı dışında bütün astronom ve düşünürler Dünya'nın evrenin merkezi olduğuna, Güneş, Ay ve yıldızların Dünya'nın çevresinde döndüğüne inanırlardı. Bu evren modeline göre, yıldızlar kristal bir kürenin iç yüzüne çakılmış gibi durağandı. Buna karşılık Güneş, Ay ve beş "gezegen yıldız" (Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter, Satürn) bu durağan yıldızların önünde hareket halindeydi. Bütün gökcisimleri, sanki bir makineyle çalıştırılıyormuşçasına, değişmez bir düzen içinde Dünya'nın çevresinde dolanırdı. Eski astronomlar gezegenlerin bu teorik hareketini, Güneş'in ve yıldızların dünya etrafındaki günlük dolanımını açıklayabilmek için karmaşık evren modelleri geliştirdiler.

Bu eski astronomlar içinde etkisi en uzun süreli olan İskenderiyeli Batlamyus'tur (Klaudios Ptolemaios). M.S. 2. yüzyılda yaşayan bu ünlü bilgin, bugün Almagest adıyla bilinen büyük yapıtında gök cisimlerinin karmaşık hareketini açıklayan evren kuramını ortaya attı ve Dünya'yı evrenin merkezi olarak kabul eden bu kuram yaklaşık 14 asır boyunca Ortaçağ Avrupası'nda tartışmasız benimsendi.

Güneş merkezli evren

Uzayın uçsuz bucaksız ve karanlık boşluğunda; Güneş'e benzer yıldızlardan oluşmuş bir gökadanın ortasında yüzen günmerkezli Güneş Sistemi düşüncesinin yerleşmeye başlaması ancak 16., 17. ve 18. yüzyıllara rastlar. Mikolaj Kopernik, Galileo Galilei ve Johannes Kepler gibi büyük bilginler, Dünya'nın ve öbür gezegenlerin Güneş'in çevresindeki yörüngelerde dolandığını kanıtladılar. Isaac Newton, bu gezegenleri Güneş'in çevresindeki yörüngelerinde tutan evrensel çekim ( kütleçekim ) kuvvetinin varlığını açıkladı. 

Samanyolu ve gökadalar evreni

18. yüzyılın sonlarında William Herschel ve onu izleyenler de bütün Güneş Sistemi'ni içeren Samanyolu Gökadası'nı incelediler; bulutsu (nebula) adı verilen soluk ışıklı gaz ve toz bulutlarını araştırarak bunlardan çoğunun gerçekte Samanyolu'nun ötesindeki başka gökadalar olduğunu saptadılar. Bu modelde evren büyük bir patlama Big bang ile başlayan ve hâlen genişlemesi sürmekte olan bir evrenden oluşmaktadır. Karanlık enerjinin keşfi ile tek bir büyük patlama teoremi arka plana atılmıştır. 

Çoklu evren

Günümüzde tek bir evren görüşü değişime uğramakta; paralel evrenler, çoklu evrenler (köpük modeli) gibi modeller üzerinde durulmakta ve buna ait yeni kanıtlar ortaya konmaktadır. 

Evrenin Genişlemesi Kuramı

Kutupsal basınçlar sonucu yoğunlaşmış anti madde ile evren hâlen genişlemektedir. Gök cisimleri, evrenin genişlemesinde, birbirlerine olan uzaklıkları bakımından iki farklı davranış gösterirler. Şayet birden fazla gök cismi birbirlerinin kütleçekimine kapılırlarsa ya da hepsi birden ortak bir kütleçekiminin kuantumuna kapılırlarsa, bu durumda aralarındaki mesafe birbirleriyle yahut da ortak çekimi altına girdikleri kütleyle birleşene kadar her an azalır. Birinci durumun etkili olmadığı diğer bütün durumlarda gök cisimleri birbirinden sürekli uzaklaşırlar. İki gök cismi arası uzaklık daha önce x ışık yılı ise şu anda x+y ışık yılıdır (y>0). 

Kozmik fon radyasyonu

Mantıken evren çok yoğun ve sıcak büyük patlama neticesinde genişlerken gökadalar birbirinden homojen hızlarda genişlemeliydi. Uzaktaki yıldız gökadaların daha büyük hızlarla birbirinden uzaklaşması homojen genişlemeyi de doğrular.

O zaman Özel görelik kuramına göre ışık hızı aşılamayacağına göre en uzaktakiler ışık hızından küçük sonlu bir hızla uzaklaşmalıydı. En uzaktaki gökadadan gelen ışık hem en hızlı uzaklaşan hem de en uzak geçmişten gelen ışıktır. En uzak geçmiş ise evrenin oluştuğu zamanlardan gelen ışıktır.

Evren ilk oluştuğunda ışıma serbestçe yayılma fırsatı bulduğunda yani ilk madde öncesi yapıtaşlarının boşluklarından sızabildiği kadarıyla gözlemlenebilmektedir. Uzayda her doğrultuda homojen bir ışıma olmadığı gözlemlenmiştir. Fon ışımasının haritası gözenekli bir yapı sergiler.

Evren'in Sonuna Dair Teoriler

Evrenin yaşı gibi evren'in sonu, bu "son" un zamanı ve gerçekleşme şekli değişik evren modellerine göre değişen, teorik fiziğin çalışma alanlarındandır. Örneğin çoklu evren modellerinde evren için bir başlangıç ve son öngörülmez, ancak bir evrensel alan bir karadelik veya solucan deliği üzerinden başka bir evrensel alana aktarılır. Bilinen evren için öngörülen son'un zamanı ise evren'in hesaplanan yaşından daha uzun (20 milyar yıl)dur. 

Büyük çöküş

Evren teorisine göre evrenin itme gücü bitince çekme gücü başlayacak ve böylece büzüşecek, gök cisimleri çarpışarak kaynaşacak ve büyük bir patlamayla evren tekrar genişlemeye başlayacaktır. Gold Evreni olarak bilinen bu modelde, evren Büyük Patlama ile başlar sonra yükselen entropi ve zamanın termodinamik oku genişlemeyi işaret eder. Evren, çok düşük yoğunluğa ulaşınca çekilmeye başlar. Böylelikle entropi çok fazla alçalır ve zamanın termodinamik oku bu kez ters istikameti işaret eder ve evren çok düşük entropi çok yüksek yoğunlukta Büyük Çöküş ile sona erer.

Büyük Patlama'nın daha önceki Büyük Çöküş'lerden meydana geldiği ihtimalini ortadan kaldırmamasına rağmen, Özellikle evrenin genişlemesinin hızlanması ve karanlık enerjinin keşfi ile eski popülerliğini kaybederek yerini bilimsel çevrelerde 'Heat Death' adı verilen, evrenin en sonunda ısı ölümü ile tamamen son bulabilmesi görüşüne bırakmıştır.

Büyük donma

Teorilerine göre ise sıcak patlama ve kaotik bir karmaşa ile var olan evren zaten soğumaya çalışmaktadır. Evren genişlemeye devam edecek, yeteri kadar büyüyünce yoğunluğu aşırı azalacak ve sıcaklığı gittikçe düşecek, bunun sonunda kutupsal graviteler eşdeğer düzeye inecek ve evren donacaktır.

Karanlık enerji; Big Bang'den itibaren 5 milyar yıl geçene kadar evrenin genişleme hızı yavaş yavaş azalıyordu, fakat bilinmeyen ve bu sebeple karanlık olarak nitelenen bir etki (karanlık enerji) nin varlığı hızlanmayı yavaşlatan evrenin kütlesel çekim gücünü yenerek genişlemenin gittikçe hızlanmasına yol açmıştır.

Evren ve Uzay Arasındaki fark nedir