Evrenbilimin Dünü ve Bugünü

İnsanlar büyük ihtimalle evreni anlamlandırmaya uygarlığın doğuşundan çok önce başlamış olsalar da, kozmolojinin izini Antik Yunan düşünürlerine kadar sürebiliriz. İki bin yıl önce Antik Yunan filozof..
Görsel Telif:

İnsanlar büyük ihtimalle evreni anlamlandırmaya uygarlığın doğuşundan çok önce başlamış olsalar da, kozmolojinin izini Antik Yunan düşünürlerine kadar sürebiliriz. İki bin yıl önce Antik Yunan filozofu Aristarkus dünyanın ve diğer gezegenlerin güneşin etrafında döndüğüne inanıyordu. Artistarkus gibi Demokritos da yıldızlar üzerine düşünmüş ve yıldızların bizimkine benzer güneşler olduğu kuramını geliştirmiştir. Demokritos’a göre gökyüzünde Samanyolu denilen bölge her biri ışık noktası gibi görünen çok sayıda yıldızın bir araya gelmesinden oluştuğunu öne sürmüştür.

Aristarkus ve Demokritos’un Evren hakkındaki düşünceleri yaşadıkları zaman için devrimseldi, bu nedenle bu düşünceler o zaman kabul görmediler. Eğer onların düşünceleri o dönemlerde geçerlilik kazansaydı, kozmolojinin modern çağı daha erken başlayabilirdi.

Aristo ve Batlamyus (Ptolemy)

gok-kureAncak Yunanlı filozofların çoğu, Aristo ve Plato’nun etkisiyle, başka görüşlere bağlı kaldılar. Onlara göre Dünya her şeyin merkeziydi. Güneş, yıldızlar ve gezegenler Dünya’nın etrafında görünmez gökkürelere bağlanmışlardı. Bu büyük şeffaf küreler dönerken, bunlara bağlı olan gök cisimleri de Dünya’nın etrafında dairesel yörüngelerde dönmekteydi.

Aristo o zamanın astronomik düşüncelerini, en dıştaki kürenin bütün yıldızları içerdiğini söyleyerek özetlemiştir. Aristo da dâhil olmak üzere Antik Yunanlı düşünürlerin hiçbirinin evrenin büyüklüğüyle ilgili hiçbir fikri yoktu. Yıldızların doğasını araştırmayı denememişlerdi, ama yıldızların Dünya’ya olan uzaklığının birkaç bin ya da birkaç milyon kilometre uzaklıkta olduğunu varsaymışlardı.

Milattan sonra 2. Yüzyılda İskenderiye’de yaşayan ünlü Yunan astronom Batlamyus ana hatları Aristo tarafından oluşturulan bu bilgileri kullanmıştır. Her ne kadar gökkürelerinin gerçekliğini reddetse de, gökcisimlerinin hareketini açıklamakta işe yaradığı için gökküre fikrini evreni açıklayan bir araç olarak kullanmıştır. Batlamyus’un sistemi sade olmasına rağmen gezegenlerin hareketini açıklamakta başka zorluklara yol açmıştır. Gezegen (planet) gezgin gökcismi anlamındadır, Dünya’dan bakıldığında gökyüzündeki hareketleri yıldızların olduğu gibi dairesel değildir. Bazen yörüngelerinde geriye doğru gidiyor gibi görünürler.

Özellikle gezegenlerin hareketiyle ilgili önemli sorunları olsa da Batlamyus’un sistemi gökcisimlerinin gözlenebilir davranışlarını oldukça iyi açıkladığı için 1500 yıl boyunca tartışmasız kabul görmüştür. Ancak Orta Çağın sonlarında, Batlamyus’un evreninin gökyüzü olayları için yeterli açıklama yapamadığı yapılan gözlemlerle belirginlik kazanmış, devir yeni bir kozmos görüşü için olgunlaşmıştır.

Kopernik Etkisi

Kopernik Diyagramı

Kopernik Diyagramı

Polonyalı astronom Nikolas Kopernik’in 1543 yılında yayınladığı “Gökcisimlerinin Devrimleri” adlı kitabıyla birlikte yeni bir evren bakışı ortaya çıkmıştır. Aristarkus gibi Kopernik de Güneş’in, güneş sisteminin merkezinde olduğunu düşünmüştür. Kopernik’e göre evrenin yapısı basit ve mükemmel olmaydı. Günümüzde astronominin ve kozmolojinin modern çağının başlangıcını Kopernik’in çığır açan kitabıyla desteklenen “Kopernik Devrimi ”ne göre belirliyoruz.

Fakat Kopernik’in kuramı toplum tarafından kabul görmemişti, çünkü insanlar henüz Dünya’nın evrenin merkezi olduğu görüşünü bırakmaya hazır değillerdi. Özellikle din adamları Dünya merkezli bir kozmosa inanmaktaydı. Kopernik, kiliseyle fikirlerinin ters düşmesi sonucunda suçlanma riskinin olduğunun farkına varmış ve ölüm yatağına düşene kadar kitabının yayınlanmasını erteletmişti.

Ayrıca Kopernik’in teorisi gezegenlerin hareketlerini tam olarak açıklayamamaktaydı. Yunanlılar gibi o da gezegenlerin hareketlerinin görünmeyen bir kürenin dairesel kesitlerine benzediğini kabul etmişti. Daire ve küre mükemmel geometrik şekillerdi ve gök kubbe ise mükemmeliyetin somutlaştırılmış haliydi. Fakat doğa insanların onun yapısıyla ilgili düşüncelerinden bağımsız çalışır. Gözlemler gezegenlerin Kopernik’in öngördüğü gibi dairesel yörüngelerde dönmediğini gösterdi, Alman matematikçi ve astronom Kepler 1600’lerde gezegenlerin yörüngelerinin şeklinin dairesel olmadığını keşfetti.

Kepler ve Galileo

Kepler Eliptik Diyagram Modeli

Kepler Eliptik Diyagram Modeli

Kepler, Kopernik’in sistemini desteklemişti, ama gözlemlerin neden Kopernik’in kuramıyla uyuşmadığını bulmaya da kararlıydı. 1600’de Danimarkalı bir astronom olan ve yıllarca gezegenlerin hareketlerini kaydeden Tycho Brahe ile birlikte çalışmaya başladı. 1601’de Brahe’nin ölümünün ardından Kepler onun kayıtlarını kullanarak çalışmalarına devam etmiş, sonunda hareketin dairesel yörüngede olmadığını anlamış ve 1609’da gezegenlerin hareketinin eliptik bir yörünge de olduğunu ortaya atmıştı.

Keplerle aynı dönemlerde yaşayan İtalyan astronom ve fizikçi Galileo Galilei, teleskobu kullanarak gökyüzü ilgili gözlemleri geliştirdi. Ayın yüzeyinin tepeler ve kraterlerle çevrili olduğunu; Venüs’ünde ay gibi göründüğünü ve ay gibi periyodik olarak hilal şeklinden dolunay şekline gelene kadar düzenli bir devir izlediğini gözlemlemişti.

Yıldızların sayısını milyonlarca olması ve parlaklıklarının değişmesi Galileo’yu şaşırtmıştı. Yıldızların çoğu çıplak gözle görülemeyecek kadar belirsizdir; bu bazı yıldızların diğerlerinden daha uzakta olduğu anlamına gelmektedir. Tüm yıldızların aynı uzaklıkta olduğunu düşünen Aristo’nun fikirleri Galileo’nun bu gözlemiyle önemli bir darbe aldı.

Galileo’nin gözlemleri Kopenik’in hipotezini güçlendirecek nitelikteydi. Örneğin, Venüs’ün de ayın olduğu gibi hallerinin olması Venüs’ün Güneş etrafında döndüğünü göstermektedir. Dünya’nın evrenin merkezi olmadığının o zaman için kesin bir delili olmasa da; Galileo, Kopernik sistemi hakkında fikirlerini söyleyenlerden olmuştu. Sonuç olarak, bu durumdan rahatsız olan Roma’daki kilise yetkilileri Galileo’yu 1633 yılında mahkemeye çıkarmış ve ondan Kopernik ile ilgili düşüncelerinden vazgeçmesini istemişti. Galileo “ben söylemesem de Dünya Güneş’in etrafında dönmeye devam ediyor” diyerek kilisenin bu hukuk zaferini kabul etmişti, ama bu zaferin Dünya merkezli evren fikrinin son çırpınışları olduğu anlaşıldı.

Newton ve Herschel

1642 yılında, Galileo ölmüş ve tarihin en büyük bilim insanlarından biri olan Isaac Newton doğmuştur. Newton’un ilgi alanı ve başarıları geniş kapsamlı olmasına rağmen yer çekimi üzerindeki çalışmaları astronominin gelişiminde önem taşımaktadır. Newton elmayı yere düşüren kuvvetle gezegenleri Güneş’in etrafında yörüngede tutan kuvvetin aynı kuvvet, kütle çekim kuvveti, olduğunu keşfetti. Evren’in bir bütün olarak durabilmesinin nedenini gökkürelerle değil kütle çekim kuvveti ile açıkladı. Brahe’nin gözlemlerinden yararlanan Kepler gibi Newton da hesaplamalarının sonucunda gezegenlerin eliptik bir yörünge de döndüğünü saptamıştı.

18. yüzyılın sonlarında İngiltereli bilim insanı William Herschel, dönemin en önde gelen teleskop yapımcısı ve astronomu olmuştu. Işığı aynalarla toplayan 122 santimetre çaplı teleskobunu kullanarak gökyüzünün görünüşü hakkında detaylı gözlemler yaptı. Herschel çalışmalarının çoğunu o zamanlar ne olduğu bilinmeyen yuvarlak şekilli bulutsular üzerine yapmıştır. 1700’lerin başlarında astronomlar bulutsuların Samanyolu’nun bir parçası olduğunu varsaymışlardı çünkü Samanyolu’nu evrenin tamamı olarak düşünüyorlardı. Herschel, gökyüzünü incelerken 2000’den fazla yeni bulutsu gözlemledi; bunların çoğunun büyük gaz bulutları ya da Samanyolu’ndaki yıldız kümeleri olduğunu saptadı.

Diğer gözlemler ise Samanyolu’nun kendisinin daire şeklinde bir yapısı olduğunu göstermişti. Alman düşünür Immanuel Kant 1775’te disk şeklindeki bulutsuların Samanyolu gibi farklı galaksiler de olabileceğini önermiş, bunları ‘Ada Evrenler’ olarak adlandırmıştı. Daha sonraki astronomların gözlemleriyle yuvarlak şekilli bulutsuların birçoğunun sarmal bir yapıda olduğu ortaya çıkmıştı ancak hala bulutsuların içindeki yıldızlar görülemiyordu. Böylece bulutsuların Samanyolu’nun içinde ki gökcisimleri mi yoksa birbirlerinden farklı galaksiler mi olduğu yıllarca cevabı bulunamayan bir soru olarak kaldı.

Galaksiler Evreni

1925 yılında kadar evren Samanyolu’ndan ibaret sanılıyordu. Bu sırada Amerikalı astronom Edwin Hubble, o zamanın en büyük teleskobuyla bulutsuları, özellikle de sarmal olanlarını, araştırıyordu. Yıldızların parlaklığıyla uzaklığı arasındaki ilişkiyi kullanarak Andromeda bulutsusunun Samanyolu’nun içinde olamayacak kadar uzakta olduğunu keşfetti. Bu keşifle bulutsuların milyarlarca yıldız barındıran, tıpkı Samanyolu gibi galaksiler olduğu anlaşıldı. İzleyen yıllarda çok sayıda yeni galaksi keşfedildi. Bundan sonra Evren’in Samanyolu’ndan çok daha büyük olduğu, çok sayıda galaksiyi içerdiği anlaşıldı.

Genişleyen Evrenin Keşfi

NASA Chandra Teleskobu Derin Alan görüntüsü: Yaklaşık 13 milyar ışık yılı uzaklıktaki bebek galaksiler

NASA Chandra Teleskobu Derin Alan görüntüsü: Yaklaşık 13 milyar ışık yılı uzaklıktaki bebek galaksiler

Vesto Slipher adlı bir astronom, sarmal bulutsulardan gelen ışığın, spektrumun kırmızı bölgesine doğru kaydığının farkına vardı. Kırmızıya kayma olarak adlandırılan bu olay 1800’lerde astronomlar tarafından Samanyolu’nun etrafında yörünge de dönen yıldızların hızını ölçmek için kullanılmıştı. Kırmızıya kayma bir ışık kaynağı gözlemciden uzaklaştığı zaman gözlenir. Uzaklaşma hızı arttıkça kaynaktan gelen ışığın dalga boyu artar. Hubble uzaktaki galaksilerin yakındakilere göre daha çok kırmızıya kaydığını gösterdi. Bunun anlamı tüm galaksilerin bizden uzaklaştığı ve bir galaksi bizden ne kadar uzaksa o kadar hızlı uzaklaştığıdır. Eğer her şey birbirinden uzaklaşıyorsa, o zaman Evren sürekli genişlemektedir.

Büyük Patlama Teorisi’nin Ortaya Çıkışı

Eğer evren gerçekten genişliyorsa bunun nedeni nedir? 1940’ların sonlarında, evrenin genişlemesiyle ilgili iki kuram ortaya çıkmıştır. Bu kuramlardan ilki olan kararlı durum kuramı üç İngiliz astrofizikçi Hermann Bondi, Thomas Gold ve Fred Hoyle tarafından geliştirildi. Bu kurama göre, evren hep var olagelmişti ve galaksilerin birbirinden uzaklaşması dışında hep aynı görünümdeydi. Galaksilerin arasında büyüyen uzaydaki boşlukta bir şekilde varolan bir maddeden yeni yıldızlar ve galaksiler meydana gelmişti.

Bir diğer senaryo ise Büyük Patlama olarak bilinen ve en büyük destekçisi fizikçi George Gamow olan kuramdır. Büyük patlama kuramının temeli eğer evren genişliyorsa daha önce nasıldı, en başta nasıldı sorularıdır. Eğer genişlemeyi zaman içinde geriye götürür, yani filmi geri sararsanız, evrenin küçüldüğünü görürsünüz. Peki, Evren nereye kadar küçülür? Büyük patlama kuramının cevabı “bir nokta kadar” olmuştur. Bu kurama göre uzak geçmişte bir zamanda bir tekillik noktasının patlaması sonucu enerji, madde ve evren ortaya çıkmıştır.

1948 yılında Gamow, büyük patlamadan sonra evren genişlemiş ve soğumuş olsa da patlamadan artakalan enerjinin belirsiz mikrodalgalar halinde uzayda var olmaya devam ettiğini öngörmüştü. Ama Gamow’un varsayımı 1960’lara kadar kabul görmedi. 1965’te Arno Penzias ve Robert Wilson uydu iletişimi için büyük boynuz şeklinde bir anten yapımında çalışıyorlardı. Antenlerini çevirdikleri bir noktada gökyüzünden sürekli bir parazit sesi geldiğini fark ettiler. Daha sonra bu parazitin Gamow’un öngördüğü kozmik arka plan ışınımı olduğu anlaşıldı. Penzias ve Wilson’ın keşifleri ile birlikte, evrenin var oluşunun gerçek açıklamasının büyük patlama kuramı olduğu düşüncesi kabul gördü. Bu belirli bir süredir var olan bir evrende yaşamakta olduğumuz ve evrenin gelecekte ne kadar gelişeceğinin bilinmediği anlamına gelir.

Hızlanan genişleme ve Kozmolojik Sabit

Evrenin genişlemesinin büyük patlamanın etkisi olduğu anlaşıldıktan sonra ve kütleçekimin bu genişlemeyi yavaşlatacağı düşünülüyordu. Ama 1998 yılında başka galaksilerdeki süpernovaların gözlemlenmesi sonucu evrenin genişlemesinin sanılanın aksine hızlandığı keşfedildi. Bu ölçekte etkili olan bilinen tek temel kuvvet kütleçekimdir. Ama genişlemenin hızlanmasını sağlayan ve bilmediğimiz başka bir kuvvet ya da enerji gereklidir, çünkü kütleçekim genişlemeyi yalnızca yavaşlatabilir. Hala ne olduğunu anlamadığımız kara enerji denilen bu etki, Einstein’ın 1917 yılında genel görelilik kuramında önerdiği kozmolojik sabitle açıklanabilir. Her ne kadar Einstein yanlış olduğunu bildiğimiz durağan evren modelini destekleyebilmek için kozmolojik sabiti ortaya atmış ve buna en büyük gafımdı dediyse de, günümüzde bu fikir Büyük Patlamanın standart modelinin temel bir parçası haline gelmiştir.

 


Kaynak: http://science.howstuffworks.com/the-history-of-cosmology-info.htm


Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv