Einstein ve Diğer Evren Modelleri

Son onyıllarda, “saf” bilimin, özellikle de teorik fiziğin, yalnızca soyut düşüncenin ve matematiksel tümdengelimin ürünü olduğu önyargısı derine kök salmıştır. Eric Lerner’in işaret ettiği gibi, bu eğilimden kısmen Einstein sorumluydu. Sıkı sıkıya deneye dayanan ve ardından yüz binlerce bağımsız gözlemle doğrulanan Maxwell’in elektromanyetizma yasaları veya Newton’un kütleçekim yasaları gibi eski teorilerden farklı olarak, Einstein’in teorileri başlangıçta sadece iki gözlem temelinde doğrulanmıştı: güneşin çekim alanının yıldızlardan gelen ışığı saptırması ve Merkür’ün yörüngesindeki küçük bir sapma.

Görelilik teorisinin doğruluğunun sonradan anlaşılması, muhtemelen Einstein kadar dehası olmayan başkalarının da, ilerleme kaydetmenin yolunun bu olduğunu kabul etmelerine yol açtı. Zaman kaybına yol açan deneylerle ve usandırıcı gözlemlerle neden canımızı sıkalım ki? Gerçekten de, saf tümdengelim yöntemi aracılığıyla gerçeğe giden yolu bulabiliyorsak, neden duyularımızın tanıklığına bağımlı olalım? Kozmolojiye, neredeyse her şeyi dışlayan matematiksel hesaplamalara ve görelilik teorisine dayandırılan bütünüyle soyut bir teorik yaklaşım eğiliminin sürekli arttığını görüyoruz. Yayınlanan kozmoloji tez çalışmalarının yıllık sayısı 1965’te altmışken 1980’de beş yüzün üzerine fırladı, ama bu gelişme neredeyse yalnızca salt teorik çalışmalardaydı: 1980’de yaklaşık olarak bu tezlerin yüzde 95’i çeşitli matematiksel modellere hasredilmişti, “Binachi tipi XI evren” gibi.

Yetmişlerin ortalarında kozmologlar öyle bir güven içindeydiler ki, birkaç milyar yıl önceki zamanın ilk yüz saniyesinin olaylarının ayrıntılarını en ince noktalarına kadar tanımlayabilecekleri kanısındaydılar. Teori gitgide efsane niteliğine büründü; uzak geçmişteki olaylar hakkında mutlak ve kesin bir bilgi, ama bunların bugün gördüğümüz evrene nasıl yol açtığı hususunda artan ölçüde bulanık bir kavrayış ve gözlemin giderek artan reddedilişi.

Einstein’ın statik, kapalı evreninin zayıf noktası, bu evrenin kütleçekim kuvveti nedeniyle kaçınılmaz olarak kendiliğinden kendi üzerine çökebilir oluşundaydı. Bu sorunun üstesinden gelmek için Einstein “kozmolojik sabit” hipotezini ileri sürdü, bu, kütleçekim kuvvetine karşı koyan ve böylelikle evrenin çökmesini engelleyen bir itici kuvvetti. Kütleçekim ve “kozmolojik sabit” kuvvetler ikilisi tarafından sonsuza dek bir denge durumunda tutulan bir statik evren düşüncesi, bir süreliğine –en azından Einstein’in son derece soyut ve karmaşık teorilerini anladıklarını ilân eden çok az sayıda bilimciden– destek gördü. 1970’te Science’daki bir makalede, Gerard de Vaucouleur evrendeki nesnelerin büyüklükleri arttıkça yoğunluklarının azaldığını gösterdi. Meselâ bir nesne on kat büyüdüğünde, 100 kat daha az yoğun olacaktı. Hubble Genişlemesini durdurmaya yetecek bir kütleçekimin olup olmadığını ortaya koymak için bilinmesi gereken evrenin ortalama yoğunluğunu saptama çabaları açısından, bunun ciddi anlamları vardı. Eğer ortalama yoğunluk, boyutların artmasıyla azalıyorsa, bir bütün olarak evren için ortalama bir yoğunluk tanımlamak imkânsız olacaktır. Eğer De Vaucouleur haklıysa, gözlenen evrenin yoğunluğu, bugüne dek düşünülen değerden çok daha az olacak ve omega değeri 0,0002 gibi küçük bir değer olabilecekti. Bu denli az maddeye sahip bir evrende kütleçekimin etkileri o kadar zayıf olacaktır ki, genel görelilik ve Newton kütleçekimi arasındaki fark önemsizleşecek ve bu nedenle “klasik kozmolojinin temeli olan genel görelilik, pratikte ihmâl edilebilecektir!” Lerner şöyle devam ediyor: “De Vaucouleur’un keşfi, genel göreliliğin –belki son derece yoğun birkaç nötron yıldızının civarı hariç– evrenin hiçbir yerinde ince bir düzeltmeden daha fazlası olmadığını gösteriyor.”

Einstein’ın “gerçekte kastettiği” şeyi kavramaktaki zorluklar herkesçe bilinir. Şöyle bir hikâye vardır: bir gazeteci İngiliz bilimci Eddington’a, tüm dünyada göreliliği kavrayan üç insan olduğunun doğru olup olmadığını sorduğunda, şu yanıtı alır, “Gerçekten mi? Üçüncüsü kimmiş?” Ne var ki, Rus matematikçi Alexander Friedmann 1920’lerin başlarında, Einstein’ın evren modelinin, kozmolojik sabitin değerine ve evrenin “başlangıç koşullarına” bağlı olarak biraz genişleyen biraz büzüşen sonsuz sayıda olası evrenlerden yalnızca biri olduğunu göstermişti. Bu, Einstein’ın denklemlerinden türeyen tümüyle matematiksel bir sonuçtu. Friedmann’ın çalışmasının gerçek önemi, bu çalışmanın kapalı bir statik evren düşüncesini sorgulaması ve diğer modellerin de mümkün olduğunu göstermesiydi.