APA 7: Göktaş, S. M. (2023, September 22). Big Bang. PerEXP Teamworks. [Article Link]
Her birimizin sevdikleri ve nefret ettikleri, yazanın ben ve okuyanların ise her birimiz olduğu bir gerçeklikte evren kendisini aniden var etti. Tüm bu karmaşıklık, evrenin kendisi bir saniyenin çok kısa bir kesitinde neden var olduğunu ve içinde neler olacağını belirledi. Peki bu olaylar neden meydana geldi? Bilimsel olarak kesin bir açıklama sunmak belki de imkansız ancak bu varlığı şekillendiren mekanizmaları çözersek, neden bu kadar karmaşık bir dünyada var olduğumuzu da anlamaya bir adım daha yaklaşabiliriz.
Big Bang’ın gerçekten evrenin başlangıcı olduğundan neredeyse emin olabilir miyiz? Peki ya evren statik bir varlık olup her zaman var olmuşsa, bu durumu nasıl açıklayabiliriz? Bu ilginç konuyu birlikte inceleyelim.
Eğer evrenin bir başlangıcı olmasaydı ve sonsuz bir zaman boyunca var olsaydı o zaman bütün yıldızlar zaman içinde evreni kendi sıcaklıklarına ısıtmış olmalıydı, değil mi? Ancak gerçek şu ki, evrenin sıcaklığı yıldızların sıcaklığından çok daha düşük. Bu, evrenin sınırlı bir yaşa sahip olduğunu gösteren önemli bir gözlem. Ancak buradaki büyük soru şu: Neden Big Bang ile başladı? Başka bir olasılık yok mu? Bilim dünyası genellikle Big Bang teorisine destek veriyor ve bunun birden fazla nedeni var. Bu nedenlerden birine bir göz atalım.
Redshift
Redshift veya kırmızıya kayma değeri, anlamak için kullanabileceğimiz en iyi örneklerden biri olarak düşünülebilir. Bu fenomeni açıklamak için düşünülebilecek en iyi örneklerden biri, polis arabaları, ambulanslar, itfaiye araçları ve benzeri araçların yaklaşırken sesinin tizleşip uzaklaşırken kalınlaşmasıdır. Bu olayın temel nedeni, ses kaynağının size yaklaşırken ürettiği frekans dalgalarının gitgide kısalmasıdır.
İlk dalganın tepesinin çıkışı ile bir sonraki dalganın çukurunun aynı noktada olmaması nedeniyle dalgalar arasındaki mesafe giderek azalır. Sonuç olarak, ses tizleşir, yani dalga boyu kısalır. Bu fenomenin tam tersi de mümkündür ve evrende gözlemler yaparken bu özelliği kullanabiliriz. Bu fenomeni nasıl kullanabileceğimize daha detaylı bir bakış atmak gerekirse şu şekilde devam edebiliz:
Ses veya diğer dalga türleri, yayılmak için bir ortam gerektirir. Ancak uzay herhangi bir maddesel ortam içermediği için ses gibi mekanik dalgaların hareket etmesine izin vermez. Ancak evrende hareket edebilen başka bir dalga türü bulunur: Elektromanyetik dalgalar veya daha yaygın bilinen adıyla ışık. Işık, evrende hızlı hareket eden ve yüksek enerjiye sahip olan cisimler tarafından üretilir. Bu cisimler genellikle Samanyolu Galaksisi ve çevresinde bulunmayan, yerel çekim etkilerinden uzaklaşan cisimlerdir. Bu nedenle, bu uzak cisimler, bizden ne kadar uzaklarsa, o kadar hızlı uzaklaşır. Hatta bazıları belirli uzaklıklarda ışık hızını aşacak kadar hızlı uzaklaşır. Bu ilginç bir durumdur, çünkü bu cisimler ışık hızını geçebilirler ancak bu, kendi hareket hızlarından ziyade içinde bulundukları evrenin genişleme hızı nedeniyle gerçekleşir.
Öte yandan, bu evrenin genişleme hızı, sadece kendi evrenimiz için geçerlidir ve galaksiler, bizden ışık hızıyla uzaklaşmaya devam ettiğinde, artık bu galaksilerle herhangi bir etkileşime giremeyeceğiz. Zaman ilerledikçe bildiğimiz evren tamamen karanlık bir geleceğe doğru ilerleyecek. Bu bilgiden sonra ana konudan devam edelim.
Evrenin genişlemesinin keşfi
Evrende gözlemlediği cisimlerin bizden uzaklaştığını keşfeden Edwin Hubble, bu ilginç gözleminin ardından büyüleyici bir sonuca varmıştır. Hubble’a göre, evrende bulunan cisimler bizden uzaklaşıyorsa, bu durum zamanın geriye doğru gitmesi gerektiği anlamına gelir. Hubble, bu teorisi üzerine matematiksel hesaplamalar yapmıştır.
Hubble’ın bu hesaplamaları, uzaklaşan cisimlerin kızıla kayma oranlarını kullanarak, evrenin yaklaşık olarak 13.5-14 milyar yıl önce tek bir noktada başladığını öne sürmüştür. Bu, Büyük Patlama olarak bilinen olayın temelini atmıştır. Yıldızlar, galaksiler ve evrenin kendisi, bu devasa patlama sonucunda var olmuş ve sürekli genişlemiştir. Hubble’ın bu keşfi, evrenin geçmişi ve evrimi hakkında önemli bir anlayış sağlamıştır. Ayrıca kozmolojik teorilerin temelini oluşturmuş ve evrenin nasıl şekillendiği konusundaki araştırmalara büyük bir ivme kazandırmıştır.
Big Bang teorisine göre, evrenimiz genişlerken başlangıçta inanılmaz derecede yüksek bir sıcaklıkta, yani Planck sıcaklığı olarak adlandırılan 1032 derecede başlamıştır. Bu aşamada, bildiğimiz dört temel kuvvet (Kütle çekimi, elektromanyetizma, güçlü nükleer ve zayıf nükleer kuvvet) tek bir birleşik kuvvet olarak mevcuttu. Ancak evrenin genişlemesi ile sıcaklık azalmıştır. Önce kütle çekimi ayrılmış, ardından güçlü nükleer kuvvet ve son olarak zayıf nükleer kuvvet ayrılmıştır. Bu ayrılmalar, evrenin soğumasına işaret etmektedir.
Bir süre sonra, evren o kadar soğumuştur ki, sadece hidrojen ve helyum gibi temel elementlerin çekirdekleri oluşmaya başlamıştır. Ancak bu noktada, evren hala çok sıcaktı ve elektronların atomların yörüngelerine girmesine izin vermiyordu. Yaklaşık 300.000 yıl sonra, evrenin sıcaklığı artık elektronların atomların yörüngelerine girebileceği kadar düşmüştür. Bu aşamada evren saydam hale gelmiş ve ilk hidrojen ve helyum atomları oluşmuştur. Ancak bu noktada merak edilen şey şu: Evrende neden madde oluştu? Big Bang’e göre evren başlangıçta saf enerjiden oluşuyordu. Bu enerjiye kütle kazandıran şey neydi?
İşte bu noktada devreye Higgs bozonu ve Higgs alanı girer. 1964 yılında fizikçiler tarafından öngörülen ve 2012’de CERN’de varlığı kanıtlanan Higgs bozonu, bu sorunun yanıtını sunar. Higgs alanı, evrenin her yerine yayılmış bir alandır ve parçacıkların bu alana etkileşimi, onlara kütleyi kazandırır. Higgs alanını bir okyanus gibi düşünün; bu okyanus içinde farklı hızlarda yüzen balıklar, parçacıkların Higgs alanı ile farklı düzeylerde etkileşime girdiği şeklinde benzetilebilir. Sonuç olarak, Higgs bozonu ve Higgs alanı, evrende kütlenin kaynağını açıklamamıza yardımcı olan temel bileşenlerdir.
Sonuç olarak, parçacıkları meydana getirdik ve bu parçacıklara yeterli kütleyi kazandırdık, böylece en temel atomları oluşturduk. Bu aşamadan sonra, yıldızlar sahneye çıktı ve evrende bulunan diğer elementleri füzyon reaksiyonlarıyla meydana getirdi. Bu karmaşık süreç, evrende elementlerin çeşitliliğini ve zenginliğini yarattı, bu da bizim ve evrenimizin oluşumunu şekillendiren önemli bir aşama oldu.
Kaynaklar
- WEBSITE NASA Space Place. (n.d.). What is the Big Bang? NASA Space Place. [NASA Space Place]
- WEBSITE Bakırcı, Ç. M., & Özmeral, E. (2019, June 11). Büyük patlama nedir? Büyük patlama teorisi hakkında bilmeniz gereken her şey! Evrim Ağacı. [Evrim Ağacı]
