Evrenin Bilimi

Einstein’ın kütleçekim, yani genel görelilik teorisi kütlelerin nasıl diğer kütlelere çekildiğini açıklamaktadır. Bildiğimiz en büyük madde bileşimi, evrenin kendisidir. Hiçbir zaman bilimin can sıkıcı ciddi sorunlarından kaçmayan bir bilim adamı olarak, Einstein 1916 yılında kütleçekim teorisini evrenin tümü için geçerli olacak şekilde yeniden ortaya koydu. Böylece evrenin kökeni, evrimi ve nihai kaderi üzerine yoğunlaşan evrenbilim alanının da (bir diğer ifadeyle, her şeyin biliminin) kapıları açılmış oldu.

Her ne kadar Einstein’ın kütleçekim teorisinin ardındaki fikirler insanı aldatacak ölçüde basit olsa da, teorinin matematiksel karşılığı kesinlikle basit sayılamaz. Maddenin belli bir dağılımının uzay-zamanı tam olarak nasıl büktüğü konusu üzerinde çalışmak aslında ciddi anlamda zordur. Mesela uzay-zamanda, dönmekte olan bir kara deliğin neden olduğu çarpılmanın hesaplanması, ancak Einstein’ın genel görelilik teorisini yayımlamasından bir yarım yüzyıl sonra, 1962 yılında, Yeni Zelandalı fizikçi Roy Kerr tarafından gerçekleştirilebildi.

Tüm evrenin uzay-zamanı nasıl büktüğü hakkında fikir yürütmek, maddenin uzayda nasıl dağıldığına yönelik basitleştirici varsayımlar yapmaksızın imkansız olurdu. Einstein, gözlemcinin evrenin neresinde bulunduğunun bir önemi olmadığını varsaydı. Diğer bir ifadeyle, nerede bulunursanız bulunun evrenin aynı özelliklere sahip olduğunu ve nereden bakarsanız bakın, her yönden az çok aynı görüneceğini.

Devamını oku “Evrenin Bilimi”

Evren ne renktir?

Şapkadan beyaz bir tavşan çıktı. Ancak inanılmaz büyüklükte bir tavşan olduğundan, numaranın tamamlanması milyarlarca yıl sürdü.

Jostein Gaarder

Bunlar yüksek teknoloji ürünü gözlükler. Normalde insan gözünün göremediği her türden ışığı görmek için üretilmiş. Yalnızca çerçevesi üzerindeki bir düğmeyi döndürerek gözlüğünüzü “ayarlayabilirsiniz.” Yıldızlarla kaplanmış soğuk bir gecede, bu gözlükleri de yanınıza alarak kendinizi dışarı atıyorsunuz.

Gördüğünüz ilk şey, güneşten çok daha sıcak yıldızlardan kopup gelen ışıkların kapladığı, morötesi bir gökyüzü oluyor. Aşina olduğunuz bazı yıldızlar ortalıktan kaybolmuşken, daha önce hiç görmediğiniz yenileri, etraflarında bulutsu oluşumlarla görüntüye dahil olmuş. Ancak gökyüzünün en etkileyici tarafı, çıplak göz için de etkileyiciliğini koruyan özelliği.

Gökyüzü çoğunlukla siyah.
Eliniz gözlüğünüzün düğmesine gidiyor.
Artık kara delikler gibi egzotik cisimlerin üzerinde girdap oluştururken, yüzbinlerce dereceye ulaşacak kadar ısınan gaz tarafından yayılan yüksek enerjili ışığı, yani X-ışınlarını görebiliyorsunuz. Bir kez daha, gökyüzünün en çarpıcı tarafı, çoğunlukla siyah olması.

Düğmeyi ters yönde tekrar çevirdiğinizde, morötesi ve normal modu geçerek, gözlüğünüz kızılötesi moduna geçiyor. Artık, güneşten çok daha soğuk yıldızlardan yayılan ışığı görebiliyorsunuz. Şimdi baktığınız gökyüzü, sönmüş yıldızlardan geriye kalan korlarla süslenmiş durumda. Çok yakın zamanlarda doğdukları için, halen titrek bir ışık veren plasenta gazlarıyla sarılı durumda yıldızlara ve ölüm ıstırabı çeken şişmiş kırmızı devlere bakıyorsunuz. Ancak gökyüzü yeni bir yıldız nüfusu tarafından aydınlanmış olsa da, en çarpıcı özelliği aynı. Çoğunlukla siyah.

Düğmeyi döndürmeye devam ediyorsunuz. Artık, radarlarda, mobil telefonlarda ve fırınlarda kullanılan mikrodalgalara bakıyorsunuz. Ancak tuhaf bir şey oluyor. Yoksa gökyüzü mü daha bir parlaklaştı ? Hatta yalnızca bir parçası da değil, tümü!

Gözlüğü çıkarıp gözlerinizi ovuşturuyor ve ardından yeniden takıyorsunuz. Fakat değişen hiçbir şey yok. Şimdi gökyüzü, bir ucundan diğer ucuna, inci gibi bir beyazlıkla aydınlanıyor. Düğmeyi çevirmeye devam ediyorsunuz, ancak değişen tek şey, gökyüzünün daha da parlaması oluyor. Sanki uzayın tamamı kızışıyor. Kendinizi dev bir ampulün içinde hissediyorsunuz.

Yoksa gözlükler mi bozuk? Hayır hayır, mükemmel durumdalar. Gördüğünüz şey, kozmik ardalan ışımasından (cosmic background radiation) başka bir şey değil; yani evrenin 13,7 milyar yıl önce doğduğu ateştopundan geriye kalan gösteriye bakıyorsunuz. İnanılmaz bir şekilde halen uzayın her bir gözeneğine nüfuz edebiliyor. Fakat evrenin genişlemesiyle epey bir soğumuş durumda olduğundan, görünebilir ışık olarak değil, düşük enerjili mikrodalgalar olarak kendisini açığa vuruyor. İster inanın ister inanmayın, ardalan ışıması günümüzün evrenindeki tüm ışığın yüzde 99’unu oluşturmaktadır. Ve aynı zamanda, evrenin devasa bir patlamayla oluştuğuna yönelik tartışılmaz bir kanıttır.

Kozmik ardalan ışıması 1965 yılında keşfedildi. Ancak Büyük Patlama’ya yönelik fikrimiz daha öncesine dayanıyor. Aslında ilk adım Einstein tarafından atıldı.

Uzay-Zaman nedir?

Zamanın yavaşlaması ve uzayın büzülmesi, hareket durumları ne olursa olsun evrendeki herkesin ışık hızını aynı ölçmesi için ödenen bedeldir. Ancak bu yalnızca başlangıç.

Diyelim ki, iki yıldız ve bu iki yıldızın arasındaki boşlukta -tam orta noktada- asılı duran bir astronot var. Astronotun, iki yıldızın aynı anda patlamasına tanık olduğunu düşünelim. Yani her iki tarafında da kör edici bir ışık çakması olduğunu. Şimdi de iki yıldızı birbirine bağlayan hat üzerinde muazzam bir hızla ilerleyen bir uzay mekiği olduğunu ve mekiğin, astronotun yanından, yıldızların patladığını gördüğü anda geçtiğini düşünelim. Peki bu durumda uzay mekiğinin pilotu ne görür?

Mekik bir yıldıza doğru ilerlerken diğer yıldızdan uzaklaşacağından ötürü, yaklaşmakta olduğu yıldızdan gelen ışık, uzaklaşmakta olduğu yıldızdan gelen ışıktan daha önce kendisine ulaşır. Dolayısıyla da, iki patlama aynı anda gerçekleşmemiş gibi görünür. Bu bağlamda, eşzamanlılık kavramı da ışık hızının değişmezliğinin gazabına uğramaktadır. Bir gözlemci için eşzamanlı olan bir olay, hareket halindeki bir başka gözlemci için eşzamanlı değildir.

Devamını oku “Uzay-Zaman nedir?”

Kuantum Dolanıklık

Yerel olmamanın tam merkezinde, etkileşime giren parçacıkların birbirlerini sarmak ya da “dolanmak” yönündeki eğilimi yer almaktadır. Böylece birinin özellikleri sonsuza dek diğerinin özelliklerine bağlı olur. Duruma elektron çiftleri açısından yaklaştığımızda, birbirlerine bağlı olan, elektronların spinleridir. En somut anlamıyla, birbirlerine dolanık parçacıklar artık ayrı varoluşlar olmaktan çıkarlar. Tıpkı aşık bir çift gibi, göbek bağıyla birbirlerine bağlı garip bir mevcudiyete geçerler. Ne denli birbirlerinden uzağa itilirlerse itilsinler, sonsuza dek birbirlerine bağlıdırlar.

Dolanıklığın en tuhaf tezahürü, hiç kuşku yok ki, yerel olmamaktır. Aslına bakılacak olursa, yerel olmamayı pratik bir kullanıma dönüştürebiliyor olsaydık, anında iletişim sistemleri oluşturabilir; bu sistemlerle, dünyanın diğer ucunu hiçbir gecikme olmaksızın telefonla arayabilirdik. Hatta salise kaybı yaşamadan evrenin diğer ucunu bile arayabilirdik! İnsanın keyfini kaçıran ışık hızı engelini de artık dert etmek zorunda kalmazdık.

Fakat yerel olmama, anlık iletişim sistemleri kurmak için değerlendirilemez. Uzun mesafeli bir mesaj yollamak için parçacıkların spininden yararlanmaya kalkıştığınızda, spinin doğrultularından birini “0”ı, diğerini ise “1”i kodlamak için kullanabiliriz. Ancak “0” mı yoksa “1” mi gönderdiğinizi bilmek için, parçacığın spinini kontrol etmeniz gerekir. Ve bu kontrol de, anlık etki için kesinkes şart olan süperpozisyonu yok eder. Spini kontrol etmeden mesaj gönderdiğinizde ise, ” 1 ” mi yoksa “0” mı gönderdiğinizden emin olmanız yüzde 50’lik bir olasılığa tekabül eder. Bu belirsizlik düzeyi de hiçbir anlamlı mesajın iletilmesine izin vermez.

Dolayısıyla anında etki evrenimizin temel niteliklerinden biri olsa da, doğanın, gerçek bir mesaj gönderebilmemiz açısından bu unsurun değerlendirilemez olması için ne gerekiyorsa yapmakta olduğu ortaya çıkmaktadır. Işık hızı engelinin, gerçekte kırılmadan, kırılmasına izin vermesi de böyle bir durumdur. Doğa bir eliyle verdiğini, diğer eliyle gaddarca geri almaktadır.

Rüya Gören Evren

Bir Ben Yaratmak İçin Rüya Görürüz

Batılı Medeniyetlerin hatırlayabildiği kadar uzun zamandır, rüyalara karşı derin bir cazibe mevcut olmuştur. Kehanet gücüne veya geleceği görme gücüne sahip olduklarının kabul edilmesinin yanı sıra, geçmişin ve hatta geçmiş yaşamların anılarının yeniden canlandırılması için bile kullanılmışlardır. Birçok kültür rüya sırasında ruhun bedenden ayrıldığına ve diğer dünyalara yolculuk yaptığına, belki de hayal alemi adı verilen başka bir evreni ziyaret ettiğine inanır.

Rüyalar, zaman ve mekan sınırlamalarından kurtulmuş gibi görünür. Şair/filozof William Blake’in rüyaları, bir rüyanın kehanet ve yaratıcı gücünü gösterir yani rüya gören kişiye yaratıcı güç verdiği söylenen rüyalar vardır.

Avusturalyalı Aborjin efsanelerine göre evren, uzun bir zaman önce Büyük Ruh’un rüyası olarak bilinmeyen bir alemden vücut buldu. Bu ruh, hala rüya görmektedir ve kıyamet gününe kadar rüya görmeye de devam edecektir. Bu efsaneye göre, zaman ve mekan da rüyada ortaya çıkmıştır ve bütün her şey, tüm maddesel nesneler, tüm yaşayan varlıklar ve bitkiler, hiçbir şey değildir. Sadece Büyük Ruh, tüm görüntüleri rüyada paylaşmak için olanak sağlamıştır. Kısacası, biz sadece rüya görme yeteneği olan rüyalarız. Biz aynı zamanda hem rüya göreniz hem de rüyanın ta kendisiyiz.

Rüyalar göründüklerinden daha fazlası mıdır, belki hayatın daha derin anlamlarına ve evrenin doğasının daha derin içgörüsüne işaret eder mi? Eğer öyleyse, bu içgörü ne olabilir? Belki Aborjin efsanesi daha derin anlama işaret eder. Yaşam sadece bir rüya mıdır? Şüphesiz bundan daha fazlası gibi görünür. Ya hepimizin çevresinde deneyimlediği günlük olaylar ve enerji? Onlarda sadece bir rüya mıdır?

Bu dolambaçlı sorulardan, efsanelerden günümüze, bizim batılı düşünüş tarzımıza, çevremizde gördüğümüz evreni gözetleme şeklimize ve bilhassa bir bilinç araştırmasına ve modern rüya bilimine çok uzun bir mesafe var gibi gözükebilir. Ancak, tür olarak hayatta kalmamız, özbenin ve evrenin evrildiği bu gerekli “öğrenme laboratuvarında”, rüya görmeyi hayati olarak görmeye başlayacağımız bu kitapta yapmaya çalışacağım tam olarak bu yolculuktur. Özetle madde, rüyalar yoluyla evrilir.

Devamını oku “Rüya Gören Evren”

Einstein ve Diğer Evren Modelleri

evren-modelleriSon 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.
Devamını oku “Einstein ve Diğer Evren Modelleri”

Plazma Evren Modeli

plazma-evrenStandart evren modelinin kendisi gediklerle doludur. Ama yine de, en başta bir alternatifinin olmaması nedeniyle, kötü bir şekilde sallanmasına rağmen hâlâ ayaklarının üzerinde durmaktadır. Bununla birlikte, bilim dünyasında bir şeyler kıpırdanıyor. Büyük patlama teorisini reddetmekle kalmayıp, sonsuz ve sürekli değişen bir evren fikrinden yola çıkan yeni fikirler şekillenmeye başlıyor. Bu teorilerden hangisinin haklı çıkacağını söylemek için henüz çok erken. İlginç hipotezlerden biri olan “Plazma Evren” hipotezi, Nobel Ödülünü kazanan İsveçli fizikçi Hannes Alfvén tarafından ileri sürülmüştü. Teoriyi ayrıntılarıyla ele alamasak da, en azından Alfvén’in fikirlerinden bazılarından söz etmek gerektiği kanısındayız.

Alfvén laboratuvardaki plazma araştırmalarından kalkarak evrenin nasıl evrimleştiğini incelemeye başladı. Plazma elektriksel olarak iletken sıcak gazlardan oluşur. Bugün evrenin %99’unun plazma olduğu biliniyor. Normal gazlarda, elektronlar bir atoma bağlıyken ve kolayca hareket edemezken, bir plazmadaki elektronlar çok büyük sıcaklıklar nedeniyle atomdan koparlar, böylelikle de serbestçe hareket etmeleri olanaklı olur. Plazma kozmologları, “muazzam elektrik akımları ve güçlü manyetik alanlar tarafından kesilen ve elektromanyetizma ile kütleçekimin kozmik kontrpuanıyla düzenlenen” bir evren tasavvur ederler. 1970’lerde, Pioneer ve Voyager uzay araçları, Jüpiter, Satürn ve Uranüs etrafında plazma filamanlarıyla dolu elektrik akımlarının ve manyetik alanların varlığını saptadılar.
Devamını oku “Plazma Evren Modeli”