Büyük Patlama nedir? Kısaca ifade etmek gerekirse, kozmosun kökeni ve gelişimi hakkındaki mevcut anlayışımızdır. Bununla birlikte, evrenimizin kökenine ilişkin bir hipotez değildir, çünkü bu olay hakkında hala bilgi edinmekteyiz.
Bununla birlikte, Büyük Patlama bize 90 milyar ışık yılı mesafeye yayılan ve her atomu, yıldızı ve galaksiyi içeren gözlemlenebilir evrenin tamamının bir zamanlar bir şeftaliden biraz daha büyük bir alana sıkıştırıldığını öğretir.
Filozoflar ve bilim insanları çağlar boyunca evrene ilişkin bu durağan görüşü benimsemişlerdir. En büyük ölçeklerde, gezegenlerin ve hatta yıldızların zaman zaman yer değiştirmesine ve hatta patlamasına rağmen evren hep aynıdır ve öyle kalacaktır.
Einstein bile bu yerleşik bakış açısı tarafından kandırılmıştı. 1900’lerin başında tüm kozmosun evrimini incelemek için yepyeni bir yerçekimi teorisi olan genel göreliliği kullandı. Teorisinin doğal olarak genişleyen ya da daralan bir evren öngördüğünü ve bu evrenin statik değil, dinamik ve değişken olduğunu keşfetti. Bunu, hesaplamalarına “kozmolojik sabit” olarak bilinen geçici bir çözüm ekleyerek ele aldı.
Birkaç yıl sonra, astronom Edwin Hubble bir-iki kozmolojik açıklamadan oluşan dramatik bir açıklama yapacaktı. İlk olarak, galaksilerin var olduğunu ve Dünya’dan uzakta bulunduklarını öğrendi (en yakın komşumuz Andromeda galaksisi 2,5 milyon ışık yılı uzaklıktadır). Ardından, tüm galaksilerin ortalama olarak bizden uzaklaştığını keşfetti.
Gökbilimciler tarafından bu görünür hareketi açıklamak için ışığın yol aldıkça “yorulması” ya da Hubble’ın galaksilere olan mesafeleri yanlış hesaplamış olması gibi pek çok teori öne sürülmüştür. Ancak daha fazla kanıt onların teorilerini çürütecektir. Tüm galaksiler bizden uzaklaşmanın yanı sıra birbirlerinden de uzaklaşmaktadır. Galaksiler arasındaki genişleyen boşlukların da gösterdiği gibi, genişleyen bir evrende yaşıyoruz.
Başka bir deyişle, evrenimiz tam olarak Einstein’ın denklemlerinin öngördüğü gibi gelişiyordu — keşke onlara güvenseydi.
Hubble’ın keşiflerinden önce bile, Belçikalı astronom ve Katolik rahip Georges Lemaître, bugün “Büyük Patlama fikri” olarak bilinen şeyi ortaya atmıştı. Lemaître, evrenin bir zamanlar “ilkel bir atom” halinde yoğunlaştığını ve bu atomun patlayarak evreni yarattığını ileri sürmüştür.
Bilim adamları ilk başlarda bu fikre sıcak bakmadılar çünkü Katolik doktrininin titiz bilime sızmasından endişe ediyorlardı. Ancak teori, Hubble’ın keşifleri ve Einstein’ın matematiğinin bir sonucu olarak ilgi görmeye başladı. Ancak 1950’lere kadar Büyük Patlama teorisi baskın teori haline gelmedi.
Evrenimiz gelişmekte ve değişmektedir; geçmişte farklıydı ve gelecekte de farklı olacaktır. Bu, teorinin temel ilkesidir. Bu, önceki tüm kozmolojik modellerden büyük bir kopuşu temsil etse de, en azından teorinin test edilmesini nispeten kolaylaştırdı.
Erken kozmosun yoğunluğu ve sıcaklığı, eğer daha küçük olsaydı daha yüksek olmalıydı. Kozmostaki tüm madde, uzak bir zamanda yeterince küçük bir alana sıkıştırılarak, sıcaklık ve yoğunluğunun, elektronların atomlardan koptuğu bir madde durumu olan plazma haline gelmesine neden olurdu. Ancak kozmos büyüyüp soğuduğunda, bu durumdan nötr bir gaza dönüştü ve günümüze kadar devam eden ve gökyüzünü doyuran muazzam miktarda radyasyon üretti.
Bell Labs için Arno Penzias ve Robert Wilson adlı iki radyo mühendisi 1964 yılında yepyeni bir mikrodalga alıcıyı test ettiler. Bir yıldan fazla bir süre boyunca sinyallerinde ısrarcı bir arka plan tıslamasıyla mücadele ettiler. Meğer istemeden de olsa kozmik mikrodalga arka planını, yani evrenimiz plazma halinden soğuduktan sonra geriye kalan radyasyonu bulmuşlar.
Büyük Patlama teorisi, elli yıl sonra bugün sahip olduğumuz muazzam miktardaki kozmik veriyi yeterli bir şekilde açıklayabilen tek teoridir. Kozmologlar Büyük Patlama’nın galaksilerin doğuşu, kozmik mikrodalga arka planı, hafif elementlerin bolluğu ve evrenin genişlemesi gibi pek çok olguyu açıklayabildiğini keşfetmişlerdir.
Şu anki anlayışımıza göre evren kabaca 13,77 milyar yaşında ve 90 milyar ışık yılı genişliğinde görünür bir bileşene sahip. Özellikle evrenin ilk etapta nasıl meydana geldiğini anlamak söz konusu olduğunda, kozmosun ilk anlarındaki ağır koşulları kavramak için gereken fizik uzmanlığından yoksunuz. Bununla birlikte, bunu takiben, zaman çizelgesini oldukça iyi kavrayabiliyoruz:
Evrenimiz saniyenin ilk kesrinde enflasyon olarak bilinen aşırı hızlı bir genişleme evresi yaşadı. Bu olay, sonunda galaksiler ve yıldızlar gibi kütle kümelerine dönüşecek olan yerçekimsel tohumları ekecektir.
Evrendeki tüm hidrojen ve helyum ilk bir düzine dakika içinde temel parçacıklardan oluşan bir çorbaya dönüştü.
Plazma soğumuş ve 380.000 yıl gibi olgun bir yaşta kozmik mikrodalga arka planını açığa çıkarmıştır.
Birkaç yüz milyon yıl sonra, “kozmik şafakta” yıldızlar ve galaksiler oluşmaya başladı.
Şu anda gözlemlediğimiz kozmik ağ, kümeler, filamentler ve duvarlar oluşturan galaksiler tarafından yaratılan bir modeldir.
“Öğrenecek daha çok şeyimiz var” anlamına gelen CDM modeli, Büyük Patlama teorisinin çağdaş yorumuna verilen isimdir.
Modern kozmologlar, kanıtların bolluğu nedeniyle ana Büyük Patlama imgesinin doğru olduğundan emin olmamıza rağmen, birçok ayrıntıyı doldurmak için çok çalışıyorlar. Örneğin, “λCDM”, her galaksinin kütlesinin %80’ini oluşturan ancak ışık üzerinde hiçbir etkisi olmayan bir tür madde olan “soğuk karanlık madde” anlamına gelmektedir. Karanlık maddenin bileşimini henüz tam olarak kavrayamasak da, kütle çekiminden dolayı varlığından haberdarız.
Yunan harfinin (lambda) tarihi Einstein’ın evreni sabit tutma çabalarına kadar uzanır. İki gökbilimci ekibi 1990’ların sonlarında evrenin genişlemesinin yavaşlamasını ölçmeye çalışıyordu; bu yavaşlama evrendeki tüm maddenin kütleçekimsel çekiminden kaynaklanıyordu. Bunun yerine, genişlemenin hızlandığını keşfettiler; evrenimiz her geçen gün daha da büyüyor ve hızlanıyor. Sembolle gösterilen kozmolojik sabit, Einstein’ın hatasıdır ve bu ivmeyi modellemek için en basit yaklaşımdır. Şimdi buna karanlık enerji diyoruz.
Mevcut gözlemlere göre, karanlık enerji evrenin içeriğinin çoğunluğunu oluşturuyor ve tüm maddenin (normal ve karanlık dahil) geri kalan %32’sini oluşturuyor. Yaklaşık beş milyar yıl önce, bu esrarengiz güç işlemeye başladı ve şu anda kozmosun ağını parçalara ayırıyor.
Karanlık madde ve karanlık enerjiyi anlamak, yapıların nasıl oluştuğunu anlamak, Büyük Patlama’nın ilk aşamalarına bakmak ve daha fazlası dahil olmak üzere hala yapılması gereken çok iş var. Bununla birlikte, Büyük Patlama teorisi üzerine yapılan bir asırlık araştırma, evrenin geçmişte daha küçük ve daha sıcak olduğu ve gelecekte de büyümeye devam edeceği şeklindeki evrenin kökenine ilişkin zengin, ikna edici ve gerçeklere dayalı bir açıklama üretmiştir.
Kaynak: popularmechanics
