Evren'in temel özellikleri nelerdir? | Bilim ve Gelecek
Ana sayfa Sorularla Bilim Evren’in temel özellikleri nelerdir?
Evren’in temel özellikleri izotropik ve homojen oluşu ve evrim geçirmesidir. Yalnız bu evrim, biyolojik anlamda bildiğimiz evrimden farklıdır ve daha çok zaman içinde farklılaşmayı, gelişmeyi anlatır. Evren dinamiktir ve başlangıcından bu yana sürekli bir değişim içinde olmuştur. Başlangıçta akıl almaz sıcak dönemlerden geçmiş, giderek soğumuştur. Bu soğuma hâlâ da sürer; çünkü Evren genişler. İlk dönemlerinden bu yana Evren’in içeriği de değişmiştir. Evren’in ilk dönemlerinde ne gökadalar ne de yıldızlar vardı. Başlangıçta Evren’de yalnızca hidrojen, helyum ve eser miktarda da lityum ve berilyum bulunuyordu -hatta daha da öncesinde bunlar da yoktu, Evren aşırı sıcak bir temel parçacık çorbası halindeydi. Ama zamanla soğudu seyrekleşti ve yıldızlar ile gökadalar oluştu; yıldızların içinde oluşan elementler, yıldızların ölümü sırasında uzaya yayıldı. Gökadaların ve yeni oluşan yıldızların madde içeriği değişti, çeşitlendi. Zamanla gökadalar da değişim geçirdi. Bunun yanında Evren genişledikçe gökada kümelerinin arası giderek açıldı, Evren’in yoğunluğu düştü. Yaşamı boyunca Evren’in genişleme hızı da değişti; önce artarken bir dönem yavaşladı sonra yine hızlandı -günümüzde hızla genişlemesini sürdürüyor. Kısacası Evren, Büyük Patlama anından günümüze değin büyük bir “evrim” geçirdi ve bu evrim hâlâ da sürüyor.
Evren’in ikinci temel özelliği izotropik oluşudur; yani Evren her yönde aynı görünür. Aslında Evren’in bu temel özelliği ilk bakışta biraz kafa karıştırıcı gibi görünür. Çünkü ne yeryüzünde, ne Güneş Sistemi’nde ne de gökadalar arası uzayda değişik yönlere baktığımızda farklı görüntülerle karşılaşırız. Örneğin Samanyolu izotropik değildir. Bir merkezi vardır, kenarları ve kolları vardır. Yıldızlar homojen olmayan bir dağılım gösterirler. Hangi noktasından bakılırsa, o noktaya özgü bir görüntüyle karşılaşılır. Aynı durum Samanyolu’nun yakın çevresi için de geçerlidir. Gökadaların toplandığı bölgeler -gökada kümeleri- vardır ve bu gruplaşmaların arasında büyük boşluklar bulunur. Değişik yönlere bakıldığında hiç de birbirine benzer olmayan örüntülerle karşılaşılır.
Çünkü Evren’in izotropik olma özelliği küçük ölçeklerde fark edilemez; onun büyük ölçekli yapısı için geçerlidir. Küçük ölçeklerde değişik yönlerde farklı gökcisimlerinin değişik düzeylerde öbeklenmeleri görülür. Evren’in izotropikliğini anlamak için ona çok büyük ölçekte -200 milyon ışık yılından büyük- bakmak gerekir. En güçlü teleskoplarla yapılan gözlemler Evren’in her yönde aynı göründüğünü ortaya koymuştur. Ne kadar derine -uzağa- bakılırsa, Evren’in bütün yönlerde o kadar benzer bir görüntüsü olduğu görülür.
Evren’in küçük bir bölümünde (yanda) bir milyar ışık yılı uzaklık için yapılan bu taramada iki milyon gökadada birer nokta olarak görülüyor. Bu, herhangi bir bölgesinde dikkat çekici bir boşluk ya da gruplaşma olmayan, pürüzsüz (izotropik) bir görüntüdür.
Evren’in bir başka temel özelliği de her bölgesinin, her köşesinin benzer oluşudur; yani özellikle farklı bir bölgesi yoktur. Bir başka deyişle Evren homojendir. Bu özellik de yine büyük ölçekli Evren için geçerlidir. Küçük ölçeklerde Evren hiç de homojen değildir. Gökadaların ve gökada kümelerinin milyonlarca ışık yıllık kenarları olan küpler içindeki dağılımları bile benzerlik göstermez. Bir başka deyişle küçük ölçekte eş büyüklükteki küplerin içinde belirgin biçimde farklı miktarda gökada bulunur ve bunlar farklı örüntüler oluşturur. Ancak ölçek iyice büyüdüğünde görünüm homojenleşir.
Evren’in homojen ve izotropik olduğu Kozmoloji İlkesi adlı bir ilkeyle ortaya konur. Buna göre Evren’deki gökadaların yoğunlukları Evren’in her köşesinde aynıdır; konuma ya da yöne bağlı olarak değişmez. Evren’deki her yer birbirine eşittir; hiçbir özel yer, bölge yoktur. Evren’in farklı bir bölgesi yoktur. Einstein bunu 1931’de “… Evren’de her yer birbirinin benzeridir…” diyerek özetlemiştir. Kozmoloji İlkesi aslında Evren’in bir merkezinin ve kenarlarının olmadığını -eğer olsaydı kenar bölgeler ile orta bölgeler arasında farklar olurdu- ve Büyük Patlama’nın gerçekleştiği özel bir yerin -merkez- bulunmadığını gösterir. Kozmoloji İlkesi’nin doğruluğunu gösteren en güçlü kanıtlardan biri Evren’in ilk dönemlerinden kalan görüntüsü olan “kozmik mikrodalga arka plan ışıması”dır.
İzotropi, homojenlik ve genişlemeyi akılda canlandırabilmek için Mark Whittle’ın yaptığı bir benzetmeye başvurmada yarar var: “Çok büyük bir ormanda olduğunuzu düşünün. Çevrenizdeki ağaçların her biri bir gökadaya karşılık gelsin. Çevrenize baktığınızda her yönde aynı örüntüyü görürsünüz -izotropi. Herhangi bir yönde saatlerce yürüyün. Orman ve ağaçlar aynıdır; yani homojendir. Bu çok büyük ormanın bir gezegenin bütün yüzeyini kapladığını düşünün. Hangi yönde ne kadar yürürseniz yürüyün ormanın yani gezegenin bir kenarına gelemezsiniz; çünkü yoktur. Buna karşın ormanın yani gezegenin yüzeyinin belli bir alanı vardır; sonsuz değildir. Aynı şekilde ormanda “merkez” olacak -diğerlerinden farklı- herhangi bir yer de yoktur. Her yer birbirine eşittir. Bu varsayımsal gezegenin zamanla şiştiğini düşünün. Bu da Evren’in genişlemesine karşılık gelir. Her ağaç yani her gökada birbirinden uzaklaşır. Ağaçların özellikle uzaklaştığı bir ağaç yoktur; bütün ağaçlar birbirlerinden uzaklaşır.”
Kaynak: Çağlar Sunay, 50 Soruda Evren, Bilim ve Gelecek Kitaplığı, Ekim 2011, s. 204-207
Önceki makaleSağlıklı bir yaşam, Demans riskini azaltabilir
Sonraki makaleDiyabet, kalp yetmezliği riskini artırıyor