teleskoplara bile bomboş görünüyor. Nitekim
Hubble'ın çektiği görüntülerde de Fornax esinde yakın planda yalnızca (Samanyolu gökadamız içinde bulunan) birkaç büyük ve parlak
|
|||||||||||||||
EVRENİN, şimdiye kadar alınabilmiş en eski görüntüsüne bakıyorsunuz. Kapladığı alan, çapı dolunayın onda biri kadar olan bir gökyüzü bölgesi. Eridanus (Irmak) takımyıldızının hemen altında yer alan Fornax (Ocak) takımyıldızı bölgesindeki alana '1 milyon saniye süreyle odaklanan Hubble Uzay Teleskopu tarafından alınan görüntüde yaklaşık 10.000 gökada sayılıyor. Hubble'daki iki ayrı kamera ile alınan görüntülerin üst üste bindiriImesiyle elde edilen resim, evreni ortaya çıkaran Büyük Patlama'dan 400-800 milyon yıl
|
|||||||||||||||
sonra oluşmaya başlamış ve oluşumunu ' tamamlamış gökadaları gösteriyor. Hubble daha önce de keskin gözlerini uzayın derinliklerine dikmişti. 1995 ve 1948 yıllarında biri kuzey, Öteki
|
|||||||||||||||
de güney yarıkürede seçilen bölgelerden alınan ve Hubble Derin Alan diye adlandırılan görüntüler, evrenin "gençlik resmi" olarak nitelendirilmişti. Oysa, yeni sağlanan, ve Hubble Ultra Derin Alan diye tanımlanan görüntüler, bugün yaklaşık 13,75 milyar yaşında olan evrenimizin bebeklik-fotoğrafı olarak gökbilim çerçevelerine yerleştirilecek. Hubble'ın gözlediği bölge, yeryüzündeki en güçlü
|
|||||||||||||||
yıldız izlenebiliyor.
, Montaj görüntüde mavi ve-yeşil renkler, genç ve sıcak mavi yıldızlarla, gökadalardaki Güneş-benzeri Yıldızların toplu ışıması gibi insan gözünce algılanabilen renkleri temsil ediyor. Kırmızıysa, tozla sarılı gökadaların yaydığı kırmızı ışınım gibi, insan gözünün algılayamadığı yakın Kızılötesi ışığı temsil ediyor. • -
|
|||||||||||||||
BİLİM ve TEKNİK 36 Mart 2004
|
|||||||||||||||
olanlardan gelen ışığın, evrenin genişlemesi nedeniyle optik dalga boylarından, elektromanyetik tayfın kızılötesi bölgesine kaymış olması. Bunlar görüntüde en kırmızı noktacıklar olarak ortaya çıkıyor. Kozmologlar, önümüzdeki aylar süresince bu görüntüleri daha duyarlı biçimde inceleyerek, Büyük Patlama'dan sonra sürekli genişleyip soğuyan evrenin ilk yıldız ve gökadaların oluşmaya başlamasıyla yeniden ısınıp ışımaya başladığı "yeniden iyonlaşma" dönemi konusunda daha geniş ve sağlıklı bilgi sahibi olacaklarını düşünüyorlar.
|
|||||||||||
Hubble bu görüntüyü 3 Eylül 2003 ve 16 Ocak 2004 arasında Dünya çevresinde yaptığı 400 tur süresinde çektiği ve toplam uzunluğu 11,3 gün tutan 800 pozla oluşturmuş. Kullanılan kameralardan biri Gelişkin Gözlem Kamerası (Advanced Camera for Surveys - ACS), ötekiyse Yakın Kızılötesi Kamerası ve Çoğul Nesne Tayfölçeri (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer - (NICMOS). Görüntüdeki en eski gökadalar ve öncülleri, NICMOS ile belirlenmiş. Nedeni, en uzak gökadaların (Büyük Patlama'dan yaklaşık 400 milyon sonra oluşmaya başlamış
|
|||||||||||
Görüntülerde dikkat çeken bir özellik, yakınlarımızda gözlediğimiz (dolayısıyla çok yaşlı ya da oluşumlarını yeni tamamlamış) gökadalara benzer görkemli sarmal gökadaların yanısıra, çok çeşitli biçimlerde, kimi kürdanı andıran, kimi halka biçimli, kimiyse hiçbir biçim taşımayan ancak daha sonra birleşerek tanıdığımız biçimleri oluşturacak küçük gökada öncüllerinin kalabalık varlığı. Bunlardan pekçoğu, etklileşim halinde görülüyor. Saçılmış yapıları da evrenimizin emekleme döneminde olağanüstü kızgın, huysuz bir bebek
|
|||||||||||
Mart 2004 37 BİLİM ve TEKNİK
|
|||||||||||
Bebeklik Resminden Ayrıntılar
|
|||||||||||||
biçimlerini kaybetmelerine yolaçmış. 2 no'lu resimde, şiddetin başka bir görüntüsü izleniyor. Yandan gördüğümüz büyük bir sarmal gökada,
|
|||||||||||||
çocukluk yaşadığın, gösteriyor 1.Resimde
merkezin hemen altındaki üç gökada etkileşim sürecinde. Etkileşimin şiddeti gökadaların
|
|||||||||||||
Evrenin yeniden ışımaya başladığı yılları gösteren Hubble Ultra Derin Alan görüntülerinde ortaya çıkan çarpıcı ayrıntılar, evrenimizin hırçın bir
|
|||||||||||||
öncüllerinin aldığı değişik biçimlerin örnekleriyle dolu. 6 no'lu görüntüde de birbirleriyle etkileşim sonucu parçalanıp biçim değiştirmiş gökadalar açık biçimde görülüyor.
|
||||||||
oluşmuş görkemli bir sarmal gökada izleniyor. 4 no'lu görüntüde ışıkları kızılötesi dalgaboylarına kaymış en uzak gökadalar, kırmızı noktalar halinde izleniyor. 5 no'lu resim, ilk gökadalar ve
|
||||||||
yanına sokulmuş genç ve sıcak yıldızlardan oluşmuş küçük bir mavi gökadayı uzaklaştırmaya çalışıyor. 3 no'lu resimdeyse Büyük Patlama'dan 1 milyar yıl sonra, yani günümüzden yaklaşık 13 milyar yıl Önce
|
||||||||
İNSANCI İLKENİN
|
||||||||||||||||||
SÜRPRİZ DÖNÜŞÜ
|
||||||||||||||||||
likle de parçacık fiziği ve kozmolojide yeri olanların. Tezin ana fikri şu: Bu parametrelerin değerleri çok az farklı olsaydı bile, gökadalar, yıldızlar ve gezegenler oluşamazdı. Hatta bazı senaryolara göre atom ve moleküller bile olamazdı. Tabii böyle olunca yaşam da... Ölü bir evrenle kalırdık.
Bu kozmolojik ince ayarın Örneklerinden bazıları şunlar:
Kütleçekiminin gücü: Bilinenden biraz daha büyük olsaydı, evren yaşamın ortaya çıkma olanağı bulmasın-
|
||||||||||||||||||
vunageldiler. Felsefecilerin ve teologların (dinbilimcilerin) bu görüşe ne büyük ilgi duyduklarını belirtmeye gerek yok. Bu tez, bazen "antropik ilke" (insancıl ya da insan merkezli ilke) olarak adlandırılıyor. Ama tartışmalı bir düşünceyi ilke düzeyine yükseltmekte sakınca görenler isterlerse buna antropik ya da kozmolojik (evren-bilimsel) "ince ayar" diyebilirler.
Adını ne koyarsak koyalım, sorun fiziksel evreni yöneten parametrelerin değerleri üzerinde odaklanıyor. Özel-
|
||||||||||||||||||
Evren -ya da en azından bizim köşemiz- hayli rahat bir yer: Fazla sıcak ya da fazla soğuk değil; öldürücü radyasyon fazlaca yok; doymak bilmez ka-radeklikler her tarafı kaplamış değil. Hatta bazılarına göre kuşku verecek kadar rahat: Atom ve moleküllerin doğası, temel kuvvetlerin şiddeti, yıldızların ve gökadaların özellikleri, tüm bunlar sanki bizim için ayarlanmış.
Yıllar boyu bazı gökbilimciler ve fizikçiler, yaşamın evrimleşebileceği bir "ince ayar" geçirmiş göründüğünü sa-
|
||||||||||||||||||
BİLİM ve TEKNİK 40 Mart 2004
|
||||||||||||||||||
dan çok önce kendi üzerine çökerdi. Yalnızca biraz daha zayıf olsaydı, bu kez de madde hiçbir zaman çökelip yıldız ve gökadaları oluşturamazdı.
Büyük Patlama'nın Düzgünlüğü: Büyük Patlama'yla ortaya çıkan ateş topu içindeki ilk yoğunluk farkları azıcık bile daha küçük olsaydı, evren tümüyle ışıktan ve yapıdan yoksun olurdu. Daha büyük olmaları halindeyse, evren yıldızlar ve gökadalar yerine karadeliklerle dolu olurdu.
Atomaltı parçaların kütleleri: Hidrojen, varlığını nötronun protondan azıcık daha ağır olmasına borçlu. Eğer protonlar daha ağır olsalardı kendiliklerinden nötrona bozunacaklarından, hidrojen atomları ve dolayısıyla yıldızlar oluşamazdı. Buna karşılık protonlar, elektronlardan 2000 kez daha ağır. Aradaki dengesizlik, moleküllerin herbirinin iyice belirlenmiş biçimler almalarını sağlıyor ki, bu da DNA gibi karmaşık moleküllerin oluşturulabilmesi için gerekli.
Şiddetli çekirdek kuvvetinin büyüklüğü: Bu temel doğa kuvveti biraz daha zayıf olsaydı, evrende yalnızca hidrojen bulunur ve yıldızlara enerjilerini sağlayan nükleer tepkimeler gerçekleşemezdi. Daha büyük olması halindeyse, protonlar hemen çiftler halinde bir araya geleceklerinden sıradan hidrojen oluşamazdı ve dolayısıy^ la yıldızlar (en azından bildiklerimiz) ortaya çıkamazdı.
Kozmolojik sabitin büyüklüğü: Bu da insancıl ilke yanlılarının sarıldıkları, yenilerde ortaya çıkan bir parametre. Kozmolojik sabit, evrenin genişlemesini hızlandırır görünen, kütleçeki-minin tersi etkiye sahip gizemli bir itici kuvvete verilen ad. Bu kuvvetin
|
||||||||||||||||
Bazı kuramcılara göre tek bir evrenin değişik bölgeleri şişme süreci sonunda, içinde farklı fizik yasalarının hüküm sürdüğü bölgeler haline gelebilir.
|
||||||||||||||||
gökbilim gözlemleriyle belirlenen değeri, parçacık fiziği kuramlarının öngördüğü değerlerin inanılmaz küçüklükte kesirleri kadar.
Fizikçi ve felsefeci Paul Davies'e göre (Macquarie Üniversitesi, Avustralya), kozmologların çoğu bu fizik parametrelerinin değerlerinin "sanki biraz oynanmış gibi" olduğunu teslim ediyor. "Sorun" diyor, "ne kadar oynandığını belirlemenin güçlüğü". Sorunun can alıcı noktası da bu: Tek bir evrenle -benzetme yerindeyse, zarların bir kez atılmasıyla- ne kadar şaşırmamız gerektiğini nereden bileceğiz?
Belki de yalnızca şansımız yaver gitti. Zaten insancı ilkenin bazı karşıtları da evrenin görünür yardımseverli-ğinin bir rastlantı, büyük bir kozmik piyangoda isabet etmiş bir İkramiyeden başka bir şey olamayacağını savunuyorlar. Kimileri de "başka türlü olsaydı bizler burada olamazdık" biçiminde insancı ilkenin bir özet açıklamasıyla İşin içinden çıkıyor ve ortada daha fazla açıklanacak bir şey görmüyorlar. Daha başkaları da infaz manga-sıyla bir benzetme kuruyorlar: Düşünün ki, mangadaki nişancıların hepsi, hükümlüye ateş ediyor ve hepsi de ıska geçiyor. Bu durumda hükümlü, doğru bir mantıkla herkes ıskalama-
|
saydı hayatta olamayacağını söyleyebilir, ama bir yandan da neden ıskalandığı konusunda bir açıklama arayabilirdi.
Kimileri, kaçınılmaz olarak insancı ince ayarı, Tanrı'nın varlığına bir kanıt olarak kullanıyor. Tabii (artık aramızda olmayan İngiliz fizikçi Fred Hoy-le'un bir zamanlar dediği gibi) bizim gibi varlıkları destekleyebilecek bir evren ortaya koymak için fizik yasalarını kurcalayan İyiliksever bir Tanrı.
Bu ince ayarı açıklama gerektiren bir sorun olarak görenler içinse çeşitti stratejiler bulunuyor. Bazıları, fiziğin daha kapsamlı bir kuramının -belki de kütleçekimle kuantum mekanik arasında köprü kuran Herşeyin Kuramı (Theory Of Everythibg - TOE)- en anlaşılmaz fizik ve kozmoloji parametrelerinin hiç olmazsa bazılarının değerlerini açıklayabileceğini umuyor.
Stanford Üniversitesinden (ABD) kozmolog Andrei Linde, Cambridge Üniversitesinden (ingiltere) gökbilimci Martin Rees ve başkalarınca açıklanan bir başka olasılıksa, "multiverse" (çoğul uzaylar) düşüncesini, bizim evrenimizi ortaya çıkaran Büyük Patlama'nın benzer pek çok patlamanın yalnızca bir tanesi olduğu düşüncesini içeriyor. Eğer gerçekten de çok sayıda
|
|||||||||||||||
Mart 2004 41 BİLİM ve TEKNİK
|
||||||||||||||||
Bir neden, kozmolojik sabitin değerinin sıfır olmadığı yolunda ortaya çıkan şaşırtıcı, ancak sağlam gözlemsel kanıtlar. Parçacık fiziğinden bildiğimiz kadarıyla (denklemlerde Yunan alfabesindeki büyük lambda (A) harfiyle gösterilen) bu sabit, günümüzdeki santimetreküp başına 10110 erg büyüklüğünde bir enerji yoğunluğuna karşılık gelmeli. Gelgelelim, böylesine büyük bir kozmolojik sabitin uyguladığı basınç nedeniyle evrenin parçalanıp dağılmış olması; günümüzde evreni aydınlatan hiçbir yıldızın, hiçbir gökadanın olmaması gerekirdi.
Gerçekteyse, kozmolojik sabit tam sıfır değil, neredeyse sıfır. Gökadaların kırmızıya kayma dereceleri, kozmik mikrodalga fon ışınımı ve Tip la süpernovalarla ilgili incelemelerin ortaya koyduğu değer, santimetreküp başına 1010 erg. Linde, "Eğer bu değer tam sıfır olsaydı, bunun böyle olması için herhalde bir neden vardır diyebilirdik" diyor. "Ama değer beklenenden 10'un 120 katı kadar küçükse, böylesine küçük bir değere nasıl bir neden bulacağız?"
Evrenimiz (ve Diğerleri)
İnsancı ilke'nin geri dönüşünün ikinci bir nedeni de çoğul evrenler düşüncesinin giderek saygınlık kazanması.
Multiverse düşüncesi, çeşitli biçimlerde önümüze geliyor. Basit bir modeline göre fizik yasaları, kendi evrenimizin farklı bölgelerinde bile değişik olabilir. Bunlar öylesine uzak bölgeler olmalı ki, bunlardan gelen herhangi bir sinyal bize ulaşacak zaman bulamadı.
|
|||||||||||||
evren varsa, "kozmik piyango" benzetmesi birden geçerlik kazanıyor: Evrenimiz çok özel görünebilir; ama aslında çoğu fazla ince biçimde ayarlanmamış, dolayısıyla mikroplara, farelere ve insanlara evsahipliği yapamayacak olan çok sayıda evrenden yalnızca biri.
Korku, Horgörü ve Yumurtalar
Uzun yıllar, fizikçiler tabu sözcüğü (insancı İlke) yüksek sesle söylemekten kaçındılar. Linde, 1980'li yıllarda ülkesi Rusya'da insancı İlkenin, fizik dünyasında ancak gözüpek küçük bir azınlık arasında konuşulduğunu söylüyor. O zamanlar bile meslektaşları kibarca gülümser ve içlerinden 'bu yaşlı budalalar da neler saçmalıyor' diye geçirirlermiş.
1990'lı yılların sonlarında Linde bir konferansa konuşmacı olarak katılmak üzere ABD'ye davet edilmiş. Fizikçi, konferansı düzenleyenlere konuşmasında bu tartışmalı konuya da atıfta bulunacağını söylemiş. "Bana dediler ki" diye anlatıyor, "Aman sakın! Biz insancı ilkeden sözeden herkese yumurta fırlatırdık".
"Ben de konuşmamı yaptım ve orta yerinde dedim ki, 'Pekala, şimdi de biraz insancı ilkeden sözedeceğim. Umarım süpermarkete gidip yumurta alacak vaktiniz olmamıştır'".
Anlaşılıyor ki, şimdilerde hava başka. 2003 Mart'ında California Üniver-sitesi'nde (Davis) düzenlenen bir konferansta birçok konuşmacı, tabu sözcüğü kullanmaktan çekinmemiş. Birkaç hafta sonra Stanford Üniversite-si'nde düzenlenen bir çalış-
|
Çoğul evrenler düşüncesine daha radikal bir yaklaşımsa, bizim evrenimizin dışında olan ve hep dışında kalacak uzay bölgelerinin varlığını öngörüyor. Olasılıkla sonsuz bir Büyük Patlamalar dizisinde ortaya çıkmış -ve çıkmaya devam eden- ayrı "balon evrenler" kalabalığı.
Aslında bu, göründüğü kadar uçuk bir düşünce değil. Çoğul evrenler düşüncesi, kozmik şişme kuramlarınca destekleniyor (Bkz: Şişme Kuramı). Şişme kuramına göre, bizim normal olarak Büyük patlama diye adlandırdığımız genişleme, rastlantısal bir kuan-tum çalkantıdan kaynaklanıp kontrolden çıkarak 10'un katlarıyla artan bir genişleme. Ancak, bazı fizikçilere göre şişme bir kere olabildiyse, neden daha fazla sayıda olmasın? Neden yalnızca tek bir Büyük Patlama olsun?
Kuramın, Linde tarafından savunulan "sürekli şişme" adlı bir çeşidindey-se, çoğul evrenler yalnızca olanaklı değil, aynı zamanda kaçınılmaz. Tıpkı kaynayan suyun içinde köpüklerin oluşması gibi evrenler de kuantum çalkantılarla sürekli ortaya çıkıyor. Bizim bölgemiz -yani görülebilir evren-ince ayarlı gibi görünse de, kozmosun tümü büyük ölçüde farklılıklar barındırıyor olabilir. Linde'ye göre, hemen başlangıç anlarında, daha bölgeler birbirleriyle herhangi bir biçimde etkileşme olanağı bulamadan bunları birbirinden ayıran hızlı bir şişme, evreni değişik özellikler taşıyan farklı yerlere bölecektir. "Ve böylece de, sözgelimi çok sayıda farklı evrenler oluyor ve bunların bazılarında yaşayabiliyor, ba-zılarındaysa yaşayamıyorsunuz".
Bu fazladan evrenleri hiç gözleme şansımız var mı? Bunlar, nedensel olarak bizim kendi gözlenebilir evrenimizle olan bağlarını kopardıkları için, yanıt "hayır" gibi görünüyor. O bölgelerde olan hiçbir şey burada olanları etkileyemez, burada olanlar da oradakileri. Yine de, şişme kuramı yanlılarının birçoğuna göre başka evrenlerin varlığına İnanmak İçin ille de onları görmeniz gerekmez. Sürekli şişme, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) fizikçisi Alan H. Guth'un orijinal şişme kuramının doğal bir uzantısı olduğundan, orijinal kuram için kanıt biriktirmek yeterli. Hatta Linde daha da ileri giderek tartışmayı tersine çevi-
|
||||||||||||
tayda insancı ilke, ana tema olarak ortaya çıkmış. Geçtiğimiz Ekim ayında da Cleve-land'da (ABD) yapılan bir kozmoloji toplantısında tüm bîr Öğleden sonra şiddetli tartışmalara yol açan bir pa-
nel bu konuya ayrılmış. Artık
bu günlerde "antropik" söz-
cüğüne, hakemli bilimsel dergilerde yeralan makalelel-
rin başlıklarında da rastlanmaya başladı.
Peki bu konuya yeniden ilgi duyulmasının nedeni ne?
|
|||||||||||||
BİLİM ve TEKNİK 42 Mart 2004
|
|||||||||||||
gilerinin kırmızıya kayması şeklinde kendini ortaya koyuyor. Gökada ne kadar uzaksa, bizden uzaklaşma hızı o ölçüde büyük ve kırmızıya kayma oranı da o Ölçüde yüksek. (b) Kimyasal elementlerin görece bolluğu. Hidrojen, döteryum, helyum ve lityumun günümüz evreninde gözlenen miktarları, evrenin ilk birkaç dakikası içinde nükleer füzyon tepkimelerinin çeşitli hafif element izotoplarını üretip ya da soğurduğu Büyük Patlama modelinin öngörü-
|
leriyle örtüşüyor. (c) Kozmik mikrodalga fon ışınımı. Kimilerince Büyük Patlama'nın iyice zayıflamış "yankı" sı olarak tanımlanan ve tüm gökyüzünü kaplayan bu zayıf ışıma, evren yaklaşık 400.000 yaşındayken salınan foton-iarca oluşturuluyor. Bu ışınımın tayfı, gözlenebilir evrenin bir zamanlar sıcak ve yoğun, tüm bileşenlerinin de aynı sıcaklığa erişecek kadar birbirlerine yakın olduklarını gösteriyor.
|
||||||||||||||||||
Büyük Patlama
|
|||||||||||||||||||
Gökbilimciler evrenin bundan yaklaşık 14 milyar yıl önce muazzam bir patlamayla ortaya Çıktığını düşünüyorlar. Bu Büyük Patlama için kanıtlar arasında şunlar sayılabilir: (a) Hemen hemen tüm gökadaların bizden uzaklaşıyor görünmeleri. Bu durum, gökadaların tayf çiz-
|
|||||||||||||||||||
ya atmalarından beri ortalıkta dolaşıyor. Bu yoruma göre bir kuantum olayının her olası sonucu, sonsuz bir evrenler dizisinin birinde gerçekleşiyor-dur. Davies, "işlerin bir parça farklı olabileceği farklı bölgeler bulunduğunu söylemekle, bütün olası gerçeklerin bir arada bulunduğunu söylemek arasındaki o kaygan yokuşta, her duyduğuna inanma eğilimi, bize tuzaklar kurar" diyor. "Ayrıca bu yokuşta ne kadar aşağıya İneceğiniz konusu da tümüyle kişisel bîr konu".
Stanford'da Rees, Davies ve Lin-de'ye çoğul evrenlerin gerçekliği bahsine ne koyacakları sorulmuş. Bîr arka-
|
daşından aktararak Rees, bu tür bahislerde, kişilerin süs balıkları, köpekleri ya da çocukları üzerine İddiaya tutuştuklarını belirttikten sonra çoğul evrenlerin varlığına köpeğini yatırabileceğini söylemiş. Davies in de iddiası köpeği düzeyinde kalmış. Linde'yse ölçüyü yükseltmiş: Son 20 yıldır çoğul evrenler üzerinde araştırma yaptığını kaydederek "Ben bu işe hayatımı koyarım" demiş. "Zaten yaptığım da aynen bu".
İlkeyi Çalıştırmak
Çoğul evrenler, hemen sınanabilecek bir hipotez olmasa bile en azından
|
||||||||||||||||||
riyor ve kanıt bulma yükümlülüğünün, "evrenin her yerde aynı olduğu ve her yerde aynı fizik yasalarının geçerli olduğu" görüşünü savunanlara j ait olması gerektiğini söylüyor.
Başkalarıysa, çoğul evrenler düşüncesinin "Ockham'ın Bıçağı" varsayımına -rakip varsayımlar arasında doğru olanın, genellikle en basiti olduğu düşüncesi- aykırı olduğu görüşünü savunuyorlar. Paul Davies'e göre mesele, kişinin benimsediği çoğul evrenler modelinin ne kadar radikal olduğuyla ilgili. Özellikle radikal bir model, fizikçilerin 1950'lerde kuantum mekaniğinin "Çoğul Dünyalar" yorumunu orta-
|
|||||||||||||||||||
Mart 2004 43 BİLİM ve TEKNİK.
|
|||||||||||||||||||
limsel anlamda 'öngörü' olarak bakmakta güçlük çekiyorum" diyor. "Bunlara olsa olsa İçine sığınılan, olaylar gerçekleştikten sonra ortaya atılan açıklamalar gözüyle bakılabilir".
Gerçi olaylar meydana geldikten sonra yapılan açıklamaların İlle de bilimsel bir kusur olması gerekmez. Nihayet Einstein da genel görelilik kuramını ilk kez Merkür'ün yörünge hareketinin İyi bilinen, ancak o güne kadar açıklanamayan bir özelliğini (Güneş'e en yakın konumda olduğu mesafenin giderek azalması) "öngörmek" için kullandı.
Ancak, genel görelilik, başlıbaşına bir bilimsel kuram haline gelmesini, daha sonra o zamana kadar gerçekleşmemiş bir olguyu -Güneş'in yıldız ışığını bükeceğini- öngörmesine ve bu öngörünün 1919 yılındaki Güneş tutulması sırasında gözlenmesine borçlu. Karşıtları, insancı ilkenin şimdiye kadar ancak önceki türden (olay gerçekleştikten sonra) öngörülerde bulunabildiğini vurguluyorlar.
California Üniversitesinde (Santa Barbara) bir sicim kuramcısı olan Da-vid Gross, daha da İleri gidiyor: 2003 Ekim'inde Cleveland'da yapılan konferansta Gross, insancı ilkenin hem korkak, hem de tehlikeli bir tez olduğu görüşünü savundu. Korkaktı, çünkü daha bilimsel bir açıklamanın hiçbir zaman bulunamayacağını iddia ediyor- du; tehlikeliydi, çünkü evrenin Tanrı tarafından insanlar için biçimlendiril-diği görüşünü savunan "akıllı tasa-rım" tezinin işine yarıyordu. Gross, "bu tezde din kokusu alıyorum" diyordu. "Çünkü din gibi, bunun da aksi kanıtlanamaz".
i
Uç Noktada Fizik j
|
Yine de çoğul evrenler kavramı, in- i ce ayarlı kozmosumuzun bir açıklama gerektirdiği duygusuna kapılanlara \ yardımcı olabilir. Tabii, eğer temel fizik "sabitlerinin bir evrenden ötekine değiştiğinden emin olabilirsek. Ancak, bu farkın tam ne olduğunu çıkartabilmek için günümüzdeki fizik kuramlarından çok daha gelişkinlerine gereksinim duyacağımız açık. İki kelimeyle özetlemek gerekirse, bize gereken, "Herşeyin Kuramı"ndan başka bir şey değil. Aslında biraz da şansımız varsa,
|
||||||||||||
Şişme Kuramı
İik kez 1980'li yılların başında ortaya atılan şişme kuramı, orijinal Büyük Patlama resminin belki de en iyi rötuşu. Şişme modeline göre evren Büyük Pat-İama'nın ilk anlarında yalnızca 10-33 saniye süren eksponensiyal (10'un üstleriyle artan) bir genişleme
geçerli bir bilimsel düşünce olarak kendini kabul ettirmiş sayılabileceğine göre, İnsancı tezlerin artık bir sonraki aşamaya geçmiş olmasına şaşırmamak gerek: Ölçülebilir fiziksel ya da astro-fıziksel büyüklükler konusunda tahminlerde bulunmak.
İlki 1987'de yayımlanmış bir dizi makalesinde, Nobel Ödüllü fizikçi Steven Weinberg (Texas Üniversitesi), kozmolojik sabitin giderek daha duyarlı ölçülen değerlerini açıklayabilmek için insancı mantığı Öne sürdü. Çoklu evrenler düşüncesini benimseyen Weinberg ve diğerleri, sabitin evrenimizde alacağı çeşitli değerlerin olabilirliğini gösteren bir "olasılık dağılımı" geliştirdiler.
Weinberg, "Ta başlangıç koşullarının gerektirdiği değere kadar çıkan farklı kozmolojik sabit değerleriyle çok sayıda Büyük Patlama olmuşsa, bunların çoğu zeki yaşama izin vermez" diyor. Nedenine gelince bu farklı seçeneklerin pek çoğunda evrenin kendisini paramparça edecek bir hızla gelişmesi. "İçinde zeki yaşamın gelişe-
|
||||||||||||
süreci geçirdi ve boyutları 1050 kat arttı. Birçok gökbilimsel gözlem, şişme kuramının öngörülerini doğrulamış bulunuyor. Bunlar arasında en önemlilerinden biri, tüm gökyüzünde kozmik mikrodalga fon ışınımı üzerindeki yoğunluk dalgalanmalarım çok duyarlı biçimde ölçen Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Sondası (WMAP) tarafından elde edilen sonuçlar.
|
||||||||||||
bileceği en olası Büyük Patlama, kozmolojik sabitin gökada oluşumuna müdahale edemeyecek kadar küçük olandır".
Astrophysical Journal dergisinin 1 Ocak 1998 sayısında Werinberg ve iki meslektaşı, kozmolojik sabitin insancı yaklaşımla çizilmiş olasılık dağılımının, gözlenenden fazlaca farklı olmayan bir değerde tepe noktasına ulaştığı sonucuna vardılar. Günümüze daha yakın bir tarihte de Pennsylvania Üniversitesi kozmologlarından Max Teg-mark, ve Tufts Üniversitesinden koz-molog Alexander Vilenkin, deneylerin 0,05 ve 2,2 elektronvolt enerji birimi arasında olduğunu gösterdiği nötrino kütlesini açıklamak İçin yine insancı tezlere başvurdular. Lambda (kozmolojik sabit) Örneğinde olduğu gibi, insancı yaklaşımla belirledikleri değer, deneysel olarak belirlenmiş değerle aşağı yukarı çakışıyor.
Ancak birçok fizikçi, bu çalışmaların özü olan yaklaşımı eleştiriyor. Fizikçi Glenn Starkman (Case Western Reserve Üniversitesi) "Bu tezlere bi-
|
||||||||||||
BİLİM ve TEKNİK 44 Mart 2004
|
||||||||||||
bu kuram fazladan evrenlere bile gerek kalmaksızın sorunumuzu çözebilir: Bu görünürde ince ayardan geçirilmiş kozmolojik parametrelerin değerlerini belirleyiverir, olur biter.
Peki bu, böyle bir nihai kuramdan çok şey beklemek anlamına mı geliyor? Bu konuda fizik toplumu bölünmüş durumda. Ama bu parametrelerin böyle bîr kuramdan fırlayıp kucağımıza düşmesinin ne kadar iyi olacağı konusunda herkesin aynı düşünceyi paylaştığını belirtmeye gerek yok. Son zamanlardaki konferanslarında, Cambridge fizikçisi Stephen Hawking, karamsar düşünceler dile getiriyordu. Nihai kuramın, "içinde bizim antropik koşullarca belirlenen bir yer işgal ettiğimiz, olası farklı evrenlerden oluşan uçsuz bucaksız bir tabloyu" ortaya çıkaracak gibi göründüğünü söylüyor ve ekliyordu: "Aslında kendimize daha iyi bir mahalle seçebilirdik".
Weinberg de Cleveland'da benzer duyguları dile getirdi. İyi bir tezle doğanın tüm sabitlerinin değerlerini ta baştan öngörebilmek kuşkusuz daha çekici olsa da, bazı parametrelerle özellikle de şu başbelası kozmolojik sabitle- bu mümkün değildi. "Elbette" diyor Weinberg, "kozmolojik sabitin küçüklüğünü açıklayacak başka tezler geliştirme çabamızdan vazgeçmemeliyiz". "Ama, zaman geçtikçe başka olasılıkları da zihninizde tartmaya başlıyorsunuz ve insancı ilke de başka bir olasılık".
Bazı kozmolojik parametrelerin varlığı temel bir kuramca gerekli kılınırken, pek çoğu da tümüyle bir rastlantı olabilir. Tıpkı Güneş Sistemimizin 8 ya da 10 yerine 9 gezegenden oluşması için önemli bir neden olmadığı gibi... Ancak, bu olağan seçilim etkilerinin -örneğin, neden Mars'ta ya da Venüs'te değil de Dünya'da yaşadığımızı başarılı bir biçimde açıklayan etkiler- "insancı" olarak nitelendirilmeyi hakedip etmediği konusunda kimsenin net bir düşüncesi yok.
İşler daha da karışabiliyor: Bazı kimseler Güneş Sistemi örneği, insancı açıklamaların bazen geçerliliğini kanıtladığı görüşünü savunurken ("kendimizi Dünya'da bulmamızın nedeni insancı seçilim"), kimileri de aynı örneği insancı ilkenin saçmalığını göstermek için kullanıyor ("İlk gökbilimciler insancı açıklamayla tatmin olsaydılar, Güneş Sistemi'nin yapısını araş-
|
||||||||||
Karanlık Enerji
1990'lı yıllarda gökbilimciler Tip la süper-novaları "standart ışık kaynağı" olarak kullanıp çeşitli kırmızıya kayma düzeylerindeki gökadaların uzaklıklarını dikkatli biçimde ölçtüler. Vardıkları şaşırtıcı sonuç: Uzak gökadalar yalnızca bizden uzaklaşmakla kalmıyor, aynı zamanda iv-melenerek uzaklaşıyorlar. Fizikçilerin "karanlık enerji" diye adlandırdıkları bir tür ters kütlece-
tırma gereğini neden duysunlardı?"
Bu arada daha radikal görüşler de sağda solda uçuşuyor, örneğin Paul Davies, yaşamın -daha doğrusu "gözlemcilerin"- ortaya çıkmasını da içeren bir fizik kuramı geliştirmemiz halinde, insancı sorunun ortadan kalkacağı görüşünde. "Böyle bir çerçevede" diyor, "evrenin yasaları bir aşamada yaşamın ortaya çıkacağı gerçeğine kayıtsız kalamaz". Princeton Üniversitesi'nden yakınlarda emekli olan ünlü fizikçi John Archibald Wheeler da daha önce benzer görüşler öne sürmüş, Linde ise yine bu yakınlarda bilinç ile fiziksel evren arasındaki ilişkiler konusunda spekülasyonlar yürütmüştü.
Karşıtlara göreyse, antropik tezler alanına şöyle kenarından bakmak bile kaçınılması gereken bir şey. Princeton Üniversitesi'nden fizikçi David Sper-gel, "insana İlkeye entelektüel bir teslimiyet olarak bakıyorum" diyor. "İn-
|
kim (ya da kütleitim) kuvveti, birbirlerinden çok uzak mesafelerle ayrılmış gökadaları giderek artan bir hızla uzaklaştırır görünüyor. (Samanyo-lu'nun da içinde bulunduğu Yerel Küme gibi gruplar içindeki gökadalar, birbirlerine sıkıca bağlı kalmaya devam ediyorlar). Bazı kuramcılar, karanlık enerjinin, Einstein'ın önce Önerip sonra geri çektiği ve "boş" uzaydaki boşlukla ilgili bir enerji olan ünlü kozmolojik sabite karşılık geldiğini düşünüyorlar.
sancı ilkeyi savunmak, kozmolojik sabit, kozmolojik parametrelerin değerleri gibi bugün anlamadığımız şeyleri hiç anlayamayacağız demekle aynı kapıya çıkıyor".
Gross gibi Spergel de insancı düşünce ile din arasındaki mesafenin fazla kısa olduğu görüşünde. "Bazı kimseler, evrim sürecinin üzerinde oturduğu süreçleri açıklamak için mucizelere başvuruyorlar" diyor. "Bazıları da kozmolojiye temel oluşturan süreçleri açıklamak İçin insancı ilkeye sığınıyor".
Bu aşamada, kimse antropik tezlerin nereye varacağını tam olarak bilemiyor. Karşıtların sayısı hâlâ çok. Ancak görünen o ki, hiç kimse kırılabilir endişesiyle yumurtaları yanında taşımıyor.
Faik, H., "Surprise Comeback ot the Anthropic Principle" Sky & Telescope, Mart 2004
Çeviri: Raşit Gürdilek
Mart 2004 45 BİLİM ve TEKNİK
|
|||||||||