Evren Durağan mı, Yoksa Genişliyor mu?

Çevremize baktığımızda ne görüyoruz? Cevaplarınızı duyar gibiyim. Evet, doğru. Çevremize baktığımızda gördüğümüz şey; süreklilik ve değişimdir. Bir bebek doğar, büyür, kilo alır, hacmi genişler. Evren içindeki canlı veya cansız her şey sürekli bir değişim ve büyüme içindedir. Peki evrenin kendisi böyle bir değişime ve genişlemeye açık mıdır? Bunun cevabı kuşkusuz; evet olmalıdır. Gökyüzüne baktığımızda hepimizin sahiplendiği bir yıldız mutlaka vardır. Peki, o yıldızınız hep aynı noktada mıdır sizce? Bu yazımızda bu gibi sorulara yanıt arayacak evrenin sonsuzluğunu bir kere daha anlayacağız. Hadi başlayalım!

Edwin Hubble, 1924 yılında evrende Samanyolu galaksisi dışında, galaksiler olduğunu keşfetti. Bu keşfi doğrulamak için kanıtlara ihtiyacı vardı. Hubble, keşfettiği galaksilerin uzaklığını hesaplamalıydı. Hubble, bu hesaplamayı gerçekleştirmek için dolaylı yollara başvurdu. Her gece gökyüzünde gördüğümüz yıldızların parlaklığı iki etmene bağlıdır: Yaydığı ışınım gücü ve gezegenimize olan uzaklığı. Bize olan uzaklıklarını ölçebilir ve ışınım güçlerini hesaplayabiliriz. Ya da tersinir olarak eğer yıldızların yaydığı ışınım gücünü bildiğimizde, bu yıldızların bize olan uzaklığını hesaplamamız için bir engel yoktur. Hubble’ın galaksilerin uzaklığını hesaplayabilmek için dolaylı hesaplamalara başvurmak zorunda olduğunu söylemiştik. Hubble gökyüzü gözlemleri sonucunda, bazı yıldızların ışınım gücününde aynı olduğunu keşfetti. Dolayısıyla, bu aynı türden yıldızların farklı bir galakside de olduğunu keşfederse bu galaksilerin uzaklığını matematiksel olarak hesaplayabilecekti. Edwin Hubble tahminlerinde yanılmadı ve dokuz farklı galaksinin mesafesini bu şekilde ölçtü.

Edwin Hubble, farklı galaksilerin varlığını keşfettikten sonraki tüm zamanını bu galaksilerin bize olan uzaklığını ölçmeye adadı. O dönemde bilim insanlarının çoğu galaksilerin evrende gelişigüzel şekilde hareket ettiklerini düşünmekteydi. Buna bağlı olarakta maviye kayan galaksi sayısı ile kırmızıya kayan galaksi sayısının birbirine eşit olduğunu düşünüyorlardı. Ancak durum tahminlerinden çok daha farklı oldu. Gözlem sonuçlarına göre: kırmızıya kayan galaksi sayısı, maviye kayan galaksi sayısından çok daha fazlaydı. Bu da demek oluyordu ki; galaksiler bizden uzaklaşıyordu! Edwin Hubble bu bilgiden çok daha şaşırtıcı bir bilgiye ulaştı: Galaksilerin kırmıza kaymasının boyutları bile tesadüfi değildi. Galaksinin, bize olan uzaklığı ile doğru orantılı olarak değişmekteydi. Dolayısıyla, bir galaksinin bizimle arasındaki mesafe ne kadar fazlaysa o kadar hızlı bir biçimde bizden uzaklaşıyordu. Buradan hepimizin anladığı o sonuç çıkmaktadır: Evren asla durağan değildir. Galaksiler arasındaki mesafe gittikçe artmaktadır. Yani evren zaman içinde genişlemektedir.

20.yüzyılda evrenin keşfedilmesi devrim niteliğinde görülmekteydi. Çünkü, Mekaniğin Baba’sı konumunda olan, Newton’un, kütle çekim keşfinin yanında kütle çekimin sürekli etkisi ile evrenin zaman içinde büzüşmesi gerektiğini tahmin etmemesi, evrenin genişlemesi keşfini ileri bir tarihe ertelemişti. Eğer evren genişlemiyor ya da çok az bir değerde genişliyor olsaydı kütleçekim kuvvetinin etkisi, bu genişlemeyi durduracak güçte olacak ve evren büzülecekti. Evrenin genişlemesi kritik bir değerin üstünde olduğu için kütleçekim kuvvetinin, evrenin büzülmesine sebep olmamaktadır.

Hatta öyle ki, Kuantum Fiziği’nin kurucusu olan Albert Einstein, evrenin durağan olması gerektiğinden o denli emindi ki denklemlerini evrenin durağanlığına göre ayarlamak adına, denklemlerine bir ‘kozmolojik sabit’ ekledi.

Diğer bütün fizikçiler evrenin durağan olduğu fikrinden uzak durmak istemezken, Rus fizikçi ve matematikçi bu durumu açıklamaya karar verdi. Friedman evrene ilişkin iki basit varsayımda bulundu. Bunlardan ilki: Evren hangi yöne bakarsak bakalım özdeş görünür. Bir diğeri ise: Bu durum biz evreni başka bir yerden gözlüyor olsak da doğrudur. Bu iki varsayımdan yola çıkarak bile Friedmann evrenin durağan olamayacağını gösterdi. Evrenin tam anlamıyla her yönden aynı olmadığını bugün biliyoruz. Gece gökyüzüne baktığımızda Samanyolu şeridi gözlemlenmektedir. Uzak galaksilere bakıldığından da onlarda da hemen hemen aynı sayıda yıldız varmış gibi görünmektedir. Dolayısıyla, Friedmann’ın varsayımı galaksiler arasındaki uzaklıklara büyük ölçeklerden bakılıp, küçük ölçekler göz ardı edildiğinde doğrudur diyebiliriz.

Edwin Hubble’ın yaptığı keşif evrene ilişkin yüzyıllardır bilinen bilgilerin çok kısa bir zamanda değiştiğini gösterdi. Evren durağan değildir, evren gibi bilim de durağan değildir. Sürekli bir değişim ve gelişim içindedir.

Yazan: Sultan KIŞ

Zamanın Kısa Tarihi/Stephen W. Hawking