Geçtiğimiz yüzyılın en büyük bilimsel başarılarından biri sıcak Büyük Patlama teorisiydi: bugün gözlemlediğimiz ve içinde var olduğumuz Evren'in daha sıcak, daha yoğun, daha tekdüze bir geçmişten ortaya çıktığı fikri. Başlangıçta genişleyen Evren için daha ana akım açıklamaların bazılarına ciddi bir alternatif olarak önerilen bu teori, 1960'ların ortalarında o erken, sıcak ve yoğun durumdan kalan "ilkel ateş topunun" keşfiyle şok edici bir şekilde doğrulandı: bugün Kozmik Mikrodalga Arka Planı olarak biliniyor.
50 yılı aşkın bir süredir Büyük Patlama, kozmik kökenlerimizi açıklayan teori olarak hüküm sürmekte ve ondan önce gelen ve onu kuran erken, enflasyonist bir dönem bulunmaktadır. Hem kozmik enflasyona hem de Büyük Patlama'ya astronomlar ve astrofizikçiler tarafından sürekli olarak meydan okundu, ancak alternatifler yeni, kritik gözlemlerin geldiği her seferinde düştü. 2020 Nobel Ödüllü Roger Penrose'un alternatif girişimi olan Konformal Döngüsel Kozmoloji bile enflasyonist Büyük Patlama'nın başarılarıyla boy ölçüşemiyor. Son zamanlardaki manşetlerin ve Penrose'un iddialarının aksine, "Büyük Patlama'dan önce bir Evren" olduğuna dair hiçbir kanıt yoktur.
Büyük Patlama genellikle her şeyin başlangıcıymış gibi sunulur: uzay, zaman, madde ve enerjinin kökeni. Belli bir arkaik bakış açısına göre bu mantıklıdır. Eğer bugün gördüğümüz Evren genişliyor ve yoğunluğu azalıyorsa, bu geçmişte daha küçük ve yoğun olduğu anlamına gelir. Eğer radyasyon - fotonlar gibi şeyler - bu evrende mevcutsa, o zaman bu radyasyonun dalga boyu evren genişledikçe uzayacaktır, bu da zaman geçtikçe soğuduğu ve geçmişte daha sıcak olduğu anlamına gelir.
Bir noktada, yeterince geriye giderseniz, o kadar büyük yoğunluklara, sıcaklıklara ve enerjilere ulaşırsınız ki bir tekillik için gerekli koşulları yaratırsınız. Eğer mesafe ölçeğiniz çok küçük, zaman ölçeğiniz çok kısa ya da enerji ölçeğiniz çok yüksekse, fizik yasaları anlamını yitirir. Saati 13,8 milyar yıl geriye, efsanevi "0" işaretine doğru çalıştırırsak, bu fizik yasaları ~10-43 saniyelik bir zamanda bozulur: Planck zamanı
Eğer bu Evren'in doğru bir tasviri olsaydı - sıcak ve yoğun olarak başlayıp sonra genişleyip soğumuş olsaydı - geçmiş tarihimizde çok sayıda geçişin meydana gelmesini beklerdik.
Tüm olası parçacıklar ve antiparçacıklar çok sayıda yaratılacak ve sürekli olarak yaratılamayacak kadar soğuduğunda fazlası radyasyona dönüşerek yok olacaktı.
Elektrozayıf ve Higgs simetrileri, Evren bu simetrilerin yeniden sağlandığı enerjinin altında soğuduğunda kırılır ve dört temel kuvvet ve sıfır olmayan durgun kütleli parçacıklar yaratır.
Kuarklar ve gluonlar yoğunlaşarak protonlar ve nötronlar gibi bileşik parçacıklar oluşturur.
Nötrinolar hayatta kalan parçacıklarla etkin bir şekilde etkileşime girmeyi bırakır.
Protonlar ve nötronlar birleşerek hafif çekirdekleri oluşturur: döteryum, helyum-3, helyum-4 ve lityum-7.
Kütle çekimi aşırı yoğun bölgeleri büyütmek için çalışırken, radyasyon basıncı çok yoğunlaştıklarında onları genişletmek için çalışır ve bir dizi salınımlı, ölçeğe bağlı izler yaratır.
Büyük Patlama'dan yaklaşık 380.000 yıl sonra, anında parçalanmadan nötr, kararlı atomlar oluşturacak kadar soğur.
Bu son aşama gerçekleştiğinde, Evren'e nüfuz eden ve daha önce serbest elektronlardan saçılan fotonlar, Evren genişledikçe dalga boyu uzayarak ve sayıları azalarak düz bir çizgi halinde ilerlerler.
Yaklaşık 55 yıl önce, kozmik radyasyonun bu arka planı ilk kez tespit edildi ve Büyük Patlama'yı Evrenimizin kökeni için birkaç geçerli seçenekten biri olmaktan çıkarıp verilerle tutarlı tek seçenek haline getirdi. Çoğu astronom ve astrofizikçi Büyük Patlama'yı hemen kabul ederken, önde gelen alternatif Durağan Durum teorisinin en güçlü savunucuları - Fred Hoyle gibi insanlar - ezici veriler karşısında gözden düşen fikirlerini savunmak için giderek daha saçma iddialarla ortaya çıktılar.
Ama her fikir olağanüstü bir şekilde başarısız oldu. Yorgun yıldız ışığı olamazdı. Ne yansıyan ışık, ne de ısınan ve ışıyan toz. Denenen her açıklama veriler tarafından çürütüldü: bu kozmik artçı ışımanın spektrumu çok mükemmel bir kara cisimdi, her yönde çok eşitti ve Evrendeki madde ile bu alternatif açıklamalara uymayacak kadar ilişkisizdi. Bilim, Büyük Patlama'nın konsensüsün bir parçası, yani gelecekteki bilim için mantıklı bir başlangıç noktası olması yolunda ilerlerken, Hoyle ve ideolojik müttefikleri bilimsel olarak savunulamaz alternatifleri savunarak bilimin ve ilerlemesini engellemeye çalıştı.
Nihayetinde, bilim yoluna devam ederken, karşıt görüşlüler giderek daha önemsiz hale geldiler, önemsiz derecede yanlış çalışmaları belirsizliğe gömüldü ve araştırma programları sonunda ölümleriyle birlikte sona erdi.
Bu arada, 1960'lardan 2000'lere kadar, astronomi ve astrofizik bilimleri - ve özellikle Evrenin tarihi, büyümesi, evrimi ve kaderine odaklanan kozmoloji alt alanı - olağanüstü bir şekilde büyüdü.
Evrenin büyük ölçekli yapısının haritasını çıkardık ve büyük bir kozmik ağ keşfettik.
Galaksilerin nasıl büyüyüp geliştiğini ve içlerindeki yıldız popülasyonlarının zamanla nasıl değiştiğini keşfettik.
Evrendeki bilinen tüm madde ve enerji biçimlerinin gözlemlediğimiz her şeyi açıklamakta yetersiz olduğunu öğrendik: bir tür karanlık madde ve bir tür karanlık enerji gereklidir.
Ve Büyük Patlama'nın hafif elementlerin öngörülen bollukları, ilkel nötrino popülasyonunun varlığı ve bugün gözlemlediğimiz Evren'in büyük ölçekli yapısına dönüşmek için tam olarak gerekli türde yoğunluk kusurlarının keşfi gibi ek öngörülerini daha da doğrulayabildik.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder