Doğadaki oluşumlara baktığınızda bir hiyerarşi ile karşılaşırsınız. Bir nesne üzerinden gitmek istersek çay şekerini ele alalım. Çay şekerinin kimyadaki adı sakkaroz veya sükrozdur. Küp biçiminde hayal edersek köşeleri ve kenarlarının olduğuna kanaat getiririz. Aynı zamanda rengi beyaz, tadı da tatlıdır. Bu sadece bizim gözlemleyebildiğimiz kısmıydı. Daha ayrıntılı incelemek istersek daha küçük boyutlara ulaşmamız gerekir. O zaman da kristal yapıda partiküllerin zayıf etkileşimlerle bağlandığını, daha da ayrıntıya inersek moleküllere ulaşacağız ki o moleküllerin formülü de C12H22O11. Molekül de kovalent bağlarla bağlı üç farklı türde 45 adet atomdan meydana gelmekte. Atomlara bakacak olursak her biri farklı sayıda elektron, nötron ve proton içerir. Elektronu incelemek istediğimizde pek ileri gidemiyoruz ve bu hâlde elektronlara atomun temel parçacığı diyoruz. Fakat aynı şey proton ve nötron için geçerli değil. Onlar kuark denilen temel parçacıklardan oluşuyor. 

Daha da derine yettiğimiz vakit fotonlara ulaşabiliriz. Onlar hem temel parçacık hem de bir elektromanyetik etkileşim öncüsüdür. Yani enerji taşıyan paketlerdir. Az önce çay şekerinin nasıl bir hiyerarşik düzende olduğunu kaba taslak da olsa anlattık. Bu düzeni incelediğimizde aklımıza şu soru da gelebilir: Maddenin özü ne? Bunun cevabı kimi zaman molekül kimi zaman elektron kimi zaman atom kimi zaman da birbirinin aynısı minnacık küreler olmuştur. Ama madde bir enerjiden ibarettir. Ancak enerji madde değildir. Enerji madde içinde hapsolmuş veya depolanmış veya kendi kendine sınırlamalar yaratıp sıfırdan bir hiyerarşik düzen oluşturmuştur. Burada şunu demek istiyoruz: Enerji hem temel materyaller meydana getiriyor (bunu kendi enerjisinden vererek yapıyor) hem de bu temel materyalleri yine kendi enerjisiyle birleştirip bir düzen yaratıyor. Ardından düzenin sonunda nesneleri elde ediyoruz.

Peki tüm bu anlatılanlar yani çay şekeri için ortaya koyduklarımız ya koskoca bir evren için de geçerliyse?

Evren ve zaman

Evren; gezegenler, yıldızlar, asteroitler, galaksiler ve daha birçoğunu kapsayan boşluktur. Ancak kozmologlara göre evreni zor algılamamızın sebebinin, onun sonsuzluğu veya ürkütücülüğü değil zamanı ve enerjiyi yönetmesinin bir sonucudur. Yani evren sadece gökadalar ve devasa yıldızlardan ibaret değil. Orada zaman ve enerji yer almakta. Burada zamanın evrene bağlılığını şöyle açıklayabiliriz: Evren bir zamanlar yoktu. Evren olmadığı için de bizim için zaman diye bir kavram söz konusu değildi. Ancak büyük patlamadan sonra evren genişlemeye başladı. O andan itibaren (büyük patlamadan itibaren) zaman oluştu. Ancak hiçbir şekilde değişime uğramadı. Her ne kadar evren büyüyüp gelişse de zaman meydana geldiği gibi varlığını korudu. 

Yukarıda anlattıklarımız sizlerde şu intibayı etmiş olabilir: Evren zamandan önce gelir. Evren olmazsa zaman olmaz. Aslında bu bir nevi doğru. Ama olaya bir de şöyle bakın: Zaman ilerledikçe evren büyüyor. Peki ya zaman gerileseydi ne olurdu? Zamanda geriye gidemeyeceğimizi biliyoruz ama geçmişi yine gözlemleyebiliriz. O hâlde zamanda geriye gidersek evrenin gittikçe küçüldüğünü fark edeceğiz. Büyük patlamaya geldiğimizde zamanın var olduğunu ancak evrenin sadece tek bir noktadan ibaret olduğunu gözlemeleyeceğiz. Buradan çıkarılacak sonuç şu: Zaman ilerledikçe evren büyüyor. Evren büyüdüğü için zaman ilerlemiyor. Eğer öyle olsaydı evrenin büyüme hızı gittikçe artacağından zamanın hızı da artacaktır. Tabii ki bunlar kanıtlanmış şeyler değiller. İzafi oldukları için dolaylama olarak sonuca varmaya çalışıyoruz.

Evren ve enerji 

Evrende gök cisimleri ve zamanın yanı sıra bir de enerji vardır. Buna karanlık enerji de diyebilirsiniz. Öncelikle şunu belirtmeliyiz ki evrendeki tek enerji karanlık enerji değil. Diğer enerji türleri karanlık enerji yanında bir hiç olduğundan onlara pek değinilmez. Mesela güneşten gelen ısı ve ışık enerjisi. Bunlar bir enerji türü ve evrenin enerjisini oluşturmakta. 

Evren zaman ilerledikçe genişliyor. Buradaki genişlemeden kast edilen aslında evrenin bir balon gibi hacminin artması değil de evreni %4,9’luk kısmını oluşturan maddelerin birbirlerinden uzaklaşmasıdır. Zaten evren sonsuz. Sadece içindekiler daha uzağa gidiyor. Ancak burada şöyle bir paradoks ortaya çıkıyor. Kütle çekim kuvveti… Bildiğiniz üzere bu çekim kuvveti sayesinde gök cisimleri birbirlerini çekiyor ve bunun sonucunda da sistemleri oluşturuyorlar. Kütle çekim kuvvetinin alan parçacıkları aracılığıyla oluştuğunu da hesaba katarsak etki alanlarının sonsuz olacağı sonucuna varırız. Ancak buna rağmen sistemler birbirlerini çekmiyor aksine uzaklaşıyor. İşte bu durumu paradoks olmaktan çıkaran şey de evrenin %68,3’lük kısmını oluşturan karanlık enerjidir. Güneş’ten gelen ışık aydınlanmayı, ısı da sıcaklık dengesini sağlıyor. Karanlık enerji de, enerji görevini üstlenip evrenin genişlemesini sağlıyor. 

Işığı yaktığınızda bir aydınlanma olur. Çünkü ampulden bir ışık enerjisi yayılır ve kaynağı bellidir. Aynı şekilde kaloriferden gelen ısı enerjisinin de kaynağı bellidir. Peki ya karanlık enerjinin kaynağı?.. Kozmologların yaptığı çalışmalara göre büyük kütleli kara deliklerin büyümesi ile evrenin büyümesi arasında bir paralellik var. Aynı zamanda teorik hesaplamalarında da kara deliklerin büyürken kozmolojinin dokusunda bir değişikliği yaptığını ortaya koymuşlar.

Birden fazla karpuzun olduğunu düşün ve bunları alıp enlemesine bir dikdörtgen kutuya yerleştir. Aralarında boşluklar olacaktır. Bu boşlukları da sıvı bir yapıştırıcıyla doldur. Karpuzlar evrenin %5’lik maddesi. Aralarındaki yapıştırıcı da %27’lik karanlık madde olarak varsayılsın. Karpuzları ve yapıştırıcıyı bir arada tutan (bağlayan değil) kutuyu da %68’lik enerji olarak düşün. Tabii eğer eğimli bit kutu olsaydı bu enerjiye o kadar ihtiyaç duyulmazdı. Ama evren dümdüz iken bu kadar şeyi ancak böylesine bir enerji dizayn edebilirdi. Ayrıca bu enerji gittikçe artmakta çünkü evren büyüyor. 

Anonim

Negatif basınç

Karanlık enerjinin galaksileri birbirlerinden uzaklaştırıp evrenin genişlemesini sağladığını öğrendik. Ama bunu nasıl yapıyorlar? Yani enerji bir kara şövalye gibi galaksiler arasındaki kütle çekim kuvvetini yok edip araya kendini koyarak itmeyi mi sağlıyor? Fantastik bilimkurguda böyle bir şey pekala mümkün. Ancak katı bilimde işler pek de eğlenceli ve basit değil.

Karanlık enerjiyi teorik hesaplamalarla incelersek onun bir formülden çok bir sabite benzediğini görürüz. Kozmolojide bir w parametresi vardır. Bu parametre basınca bağlı yoğunluğu temsil eder. Ve bu parametre madde ve karanlık madde için 0, enerji formları için 1/3 ve kozmolojik sabit için de -1’dir. Biz eğer karanlık enerjinin w parametresini hesaplarsak -1’e çok yakın bir değer elde etmiş olacağız. Ve kozmolojik sabitin de w parametresi -1 olduğuna göre karanlık enerji negatif bir sabittir ki bu negatif basınç da evreni genişletene en önemli etmendir.