Büyük Patlama (Big Bang) Gerçek Mi?

Evren nasıl oluştu? Ve bundan yüzyıllar sonra ona ne olacak? Evren’in bir sınırı var mı yoksa gerçekten sonsuz mu? Bu sorular tarihler boyunca bilim insanları ve filozofların da sıkça sordukları sorulardı. Peki Evren gerçekten Büyük Patlama ile mi oluştu? Hadi o zaman meşhur teorimizi yakından inceleyelim.

Teorinin temelleri oldukça basittir. Kısaca Big Bang hipotezi, Evren’deki tüm mevcut ve geçmiş maddenin aynı anda, kabaca 13,8 milyar yıl önce var olduğunu ifade eder. Bu zamanda, tüm madde, Tekillik (Singularity) adı verilen sonsuz yoğunluğa ve yoğun ısıya sahip çok küçük bir top halinde sıkıştırılmıştı. Aniden, Tekillik (Singularity) genişlemeye başladı ve bildiğimiz şekliyle Evren oluşmaya başladı.

Evren’in nasıl ortaya çıktığına dair tek modern teori bu olmasa da – örneğin, Durağan Durum Teorisi veya Salınımlı Evren Teorisi var – en yaygın kabul gören ve popüler olanıdır. Model sadece bilinen tüm maddenin kökenini, fizik yasalarını ve evrenin büyük ölçekli yapısını açıklamakla kalmıyor, aynı zamanda Evren’in genişlemesini ve geniş bir yelpazedeki diğer fenomenleri de açıklıyor.

Mevcut teknoloji henüz astronomların Evren’in doğuşuna kelimenin tam anlamıyla erişmelerine izin vermiyor, Big Bang hakkında anladığımız şeylerin çoğu matematiksel formüller ve modellerden geliyor. Ancak gökbilimciler, kozmik mikrodalga arka plan olarak bilinen bir fenomen yoluyla genişlemenin “yankısını” görebilirler.

Big Bang genellikle bir “patlama” olarak tanımlansada, bu yanıltıcı bir görüntüdür. Bir patlamada, parçalar merkezi bir noktadan önceden var olan bir alana fırlatılır. Merkez noktada olsaydınız, tüm parçaların kabaca aynı hızla sizden uzaklaştığını görürdünüz.

Ama Big Bang öyle değildi. Einstein’ın genel görelilik denklemlerinden çıkan, ancak günlük hayatın klasik fiziğinde karşılığı olmayan bir kavram olan uzayın genişlemesiydi . Bu, Evren’deki tüm mesafelerin aynı oranda uzadığı anlamına gelir. X mesafesiyle ayrılan herhangi iki galaksi birbirinden aynı hızla uzaklaşırken, 2X mesafesindeki bir galaksi bu hızın iki katı hızla uzaklaşıyor.

Zaman çizelgesi

Evren’in şu anki durumundan geriye doğru gidersek, evrenin genişlemeye başlayan sonsuz yoğunlukta ve sonlu zamanda tek bir noktadan kaynaklanmış olması gerektiğini görürüz. İlk genişlemeden sonra teori, Evren’in atom altı parçacıkların ve daha sonra basit atomların oluşumuna izin verecek kadar yeterince soğuduğunu iddia eder. Bu ilkel elementlerin dev bulutları daha sonra yerçekimi ile birleşerek yıldızları ve galaksileri oluşturur.

Tüm bunlar kabaca 13,8 milyar yıl önce başladı ve bu nedenle Evren’in yaşı olarak kabul ediliyor. Bilim adamları, teorik ilkelerin test edilmesi, parçacık hızlandırıcıları ve yüksek enerji durumlarını içeren deneyler ve derin evreni gözlemleyen astronomik çalışmalar yoluyla, Büyük Patlama ile başlayan ve mevcut kozmik evrim durumuna yol açan olayların bir zaman çizelgesini oluşturdular.

Bununla birlikte büyük patlamadan 10^-43 ila 10^-11 saniye sonra yani Evren’in en erken zamanları , kapsamlı spekülasyonlar söz konusudur. Bildiğimiz şekliyle fizik yasalarının şu anda var olamayacağı göz önüne alındığında, evrenin nasıl yönetilebileceğini anlamak zor. Yine de, zamanın bu ilk anında neler olup bittiğine dair pek çok teori hakimdir ve bunların çoğu birbiriyle uyumludur.

Tekillik (Singularity):

Planck Dönemi olarak da bilinen bu dönem, Evren’in bilinen en eski dönemiydi. Bu zamanda, tüm madde sonsuz yoğunlukta ve aşırı sıcaklıkta tek bir noktada yoğunlaşmıştı. Bu dönemde, yerçekiminin kuantum etkilerinin fiziksel etkileşimlere hakim olduğuna ve başka hiçbir fiziksel kuvvetin yerçekimi kadar güçlü olmadığına inanılıyordu.

Enflasyon Dönemi (Inflation Epoch):

Çoğu kozmolojik model, Evren’in bu noktada homojen bir şekilde yüksek enerji yoğunluğuyla doldurulduğunu ve inanılmaz derecede yüksek sıcaklıkların, basıncın hızlı genişleme ve soğumaya yol açtığını öne sürdü. Bunun bir sonucu olarak, her türden parçacık-karşı parçacık çiftleri sürekli olarak çarpışmalarda oluştu ve yok edildi; bunun, mevcut Evren’de maddenin anti-madde üzerindeki hakimiyetine yol açtığına inanılıyordu. Şişme durduktan sonra Evren, diğer tüm temel parçacıklarla birlikte bir kuark-gluon plazmasından oluşuyordu. Bu noktadan itibaren, Evren soğumaya başladı ve madde ile birleşerek şekillendi.

Soğutma Dönemi (Cooling Epoch):

Evren’in yoğunluğu ve sıcaklığı azalmaya devam ettikçe, her parçacığın enerjisi azalmaya başladı. Fiziğin temel kuvvetleri ve temel parçacıklar bugünkü hallerine dönene kadar faz geçişleri devam etti. Parçacık enerjileri, parçacık fiziği deneyleriyle elde edilebilecek değerlere düşeceği için bu dönem sonrası daha az spekülasyona tabiydi.

Yapı Çağı (Structure Epoch):

Takip eden birkaç milyar yıl boyunca, Evren’in neredeyse tek tip dağılmış maddesinin biraz daha yoğun bölgeleri yerçekimsel olarak birbirini çekmeye başladı. Bu nedenle daha da yoğunlaşarak gaz bulutları, yıldızlar, galaksiler ve bugün düzenli olarak gözlemlediğimiz diğer astronomik yapıları oluştu.

Uzun Vadeli Tahminler:

Evren’in bir başlangıç noktası olduğunu varsaymak, doğal olarak olası bir bitiş noktasıyla ilgili soruları gündeme getiriyor. Evren genişlemeye başlayan sonsuz yoğunlukta küçük bir nokta olarak başladıysa, bu sonsuza kadar genişlemeye devam edeceği anlamına mı geliyor? Yoksa bir gün genişleyen gücü tükenecek ve tüm madde tekrar küçük bir top haline gelene kadar içe doğru çekilmeye başlayacak mı?