Gezegenimiz Dünya’nın da içinde bulunduğu evrenin nasıl oluştuğuna dair pek çok farklı teori var. Ancak son yüz yılda üzerinde ortak karara varılan ve hakkında çalışmalar yapılan en önemli teori Big Bang, yani büyük patlama olayıdır. İlk başta her şeyin sıcak ve yoğun bir nokta olduğunu söyleyen bu teori, Big Bang olarak adlandırılan büyük bir patlama sonucu her şeyin bir anda başladığını iddia ediyor.
Aslında Big Bang için bir teoriden fazlası diyebiliriz, çünkü elimizde oldukça güçlü kanıtlar var. Bu kanıtlardan bazıları kuantum düzeyinde hesaplanan matematik işlemleri olsa da bazıları gözle görülür ve elle tutulur verilerden oluşuyor. Big Bang oldu, peki ya sonra? İşte bu nokta tam olarak bugün bilim insanlarının üzerinde çalışma yaptığı soruyu oluşturuyor. Büyük patlama sonrası neler oldu gelin yakından bakalım.
Big Bang yani büyük patlama nedir?
Big Bang yani büyük patlama teorisi ilk kez 1927 yılında Georges Lemaître tarafından ortaya atıldı. Bu teoriye göre Lemaître, evrenin sıcak ve yoğun bir noktadan patlayarak genişlediğini ve bugün bile hala genişlemekte olduğunu iddia etti. Bu iddia, birkaç yıl sonra gözlemlerle desteklendi.
Amerikalı astronom Edwin Hubble, 1929 yılında uzak galaksilerde bir kayma, uzaklaşma olduğunu gördü. İncelemelerini detaylandırdıkça gerçekten gökyüzüne bakınca gördüğümüz tüm nesnelerin bizden uzaklaşıyor olduğunu gördü. Bunun anlamı, evrenin gözle görülür bir şekilde genişliyor olduğuydu.
Sonraki yıllarda yapılan çalışmalarda Big Bang olayının günümüzden 13,7 milyar yıl önce gerçekleştiği hesaplandı. 1998 yılında Berkeley Üniversitesi’nde iki gökbilimci tarafından yapılan çalışma, süpernovaların Dünya’dan hızla uzaklaştığını kanıtladı. Bu çalışmalar evrenin ilk günlerine dair neler olduğunu açıklamasa da Big Bang teorisinin gerçekliğini güçlendirdi.
Big Bang sonrası neler oldu?
Her şey bir gaz ve toz bulutuydu demeden öncesine yani birkaç milyon yıl öncesine, büyük patlamaya dönelim. Sıcak ve yoğun bir nokta halinde olan ‘her şey’ patladı. Bu patlama sonrası ilk yaşanan olayları zaman bazında ifade etmek çok zor. Çünkü yaşananların büyük bölümü kuantum seviyesinde bir zaman aralığı ile değerlendiriliyor.
Big bang sonrası her şey 10 üzeri 26 kat genişledi ve 100 bin kat soğudu. Bu soğuma sonrası ilk madde olarak bildiğimiz plazma halindeki kuark ortaya çıktı. Maddenin bu hali Quark-Gluon Plazma olarak adlandırılıyor. Kuantum renk dinamiği, QCD olarak adlandırılan bir yasa sayesinde bu maddenin hareketlerini anlayabiliyoruz.
İlk mikro saniyede oluşmuş olan kuark, saniyenin milyonda biri kadar zaman sonra proton ve nötron üretmeye başladı. Birkaç dakika içinde bu proton ve nötronlar birleşerek çekirdek halini aldılar. Yaklaşık 380 bin yıl sonra elektronlar, oluşan bu çekirdeklerin yörüngesinde yer aldılar.
Her şeyin bir gaz ve toz bulutu haline gelmesi ise Big Bang olayından yaklaşık 200 milyon yıl sonra gerçekleşti. İçinde karbon, oksijen ve demir bulunan yıldızlar bu dönemde oluştu. Helyum ve hidrojen gibi evrende bolca bulunan elementlerin, yıldızlardan çok daha önce oluştuğu düşünülüyor. Ancak evren yalnızca bu elementlerden ibaret değil.
Karanlık madde ve karanlık enerji:
Big Bang sonrası oluşan maddeler, evrenin tamamını ifade etmiyor. Gezegenler, yıldızlar, cisimler ve benzeri yalnızca evrenin %4’ünü kaplıyor. Geri kalan bölüm ise kocaman bir boşluk. Ancak kuantum fiziğinin yaptığı çalışmalar bize gösteriyor ki bu boşluk, gerçekten bir boşluk değil.
Evrenin yaklaşık %26’sı, karanlık madde olarak adlandırılan bir madde ile kaplı. Karanlık maddenin ne olduğu hala çözülmeye çalışılıyor çünkü bildiğimiz hiçbir şeye benzemiyor. Herhangi bir ışık ya da radyasyon yaymıyor. Bilim insanları, karanlık maddeyi yalnızca sahip olduğu yerçekimi kuvveti ile tespit edebiliyorlar.
Karanlık madde yeterince gizemli değilmiş gibi bir de evrenin yaklaşık %70’ini kapladığı düşünülen bir karanlık enerjiden söz ediliyor. Karanlık madde kadar bile bilgimizin olmadığı bu gizemli enerji türünün varlığı, gezegenlerin uzaklaşıyor olması gözlemine dayanıyor. Yani Big Bang sonrası ortaya çıkan karanlık madde boşluğu, karanlık enerji ise evrenin genişlemesi için gerekli enerjiyi yaratmıştır.
CERN’de keşfedilmek istenen nedir?
Evren nasıl oluştu sorusuna yanıt veren Big Bang, yani büyük patlama teorisi ve sonrasında yaşananlar, teorik fizikçiler tarafından son derece karmaşık matematiksel işlemler sayesinde ispat edilebiliyor. Ancak uygulamalı fizik, tam olarak bu noktada devreye giriyor ve teorileri gerçek anlamda ispatlamayı hedefliyor.
CERN kısaltmasıyla bildiğimiz Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, Türkçesi ile Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi; Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nı kullanarak Big Bang olayını yeniden simüle ediyor. Bu çalışma sonucunda elde etmek istedikleri en önemli sonuç, büyük patlama sonrası yaşananları yeniden gerçekleştirmek.
Quark-Gluon Plazma’nın hangi etkiler sonucu nötron ve protonları oluşturduğunu görürsek evrenin sırrını da tam olarak çözmüş olacağız. Kuantum fiziğinde yaşanan gelişmeler, pek çok konuda bilim insanlarına yeni çalışma alanları yaratıyor ve evrenin gizemleri hakkında her geçen gün yeni bir düğüm daha çözüyor.
Big Bang öncesinde ne vardı?
Evrenin sırrını çözmek isteyen pek çok insan Big Bang öncesi ne olduğunu merak ediyor ve bilim insanlarının bu sırrı çözmelerini istiyor. Ancak bu sorunun bir yanıtı yok. Çünkü Stephen Hawking’e göre Big Bang öncesi hiçbir şey yoktu, hatta yok bile yoktu.
Hawking, bu noktada Albert Einstein’in görelilik kuramına atıfta bulunarak uzay ve zaman sürekliliğinden bahsediyor. Evrenin sonu olduğunu ama aynı zamanda sınırsız olduğunu söylüyor. Tıpkı Dünya’nın etrafında dönmek isterseniz başladığınız yere geri dönmeniz ancak bu turu sonsuza kadar devam ettirebilmeniz gibi. Yani herhangi bir sınırdan, başlangıçtan ya da bitişten söz edemeyiz.
Big Bang yani büyük patlama sonrası neler oldu, evren nasıl oluştu gibi merak edilen soruları yanıtladık ve konu hakkında bilmeniz gereken bazı detayları anlattık. Unutmayın, bilim her gün gelişen ve değişen bir alandır. Bugün için elimizde doğru olduğunu kabul ettiğimiz veriler, yarın tamamen çürütülerek karşımıza yepyeni gerçekler çıkabilir. Bilimin güzelliği de burada.
