Büyük Patlama Kuramı’na göre evren çok şiddetli bir patlama sonrasında sabit bir hızla genişlemekteydi.

Ancak evrenin sabit hızla genişliyor olması, düz evren öngörüsünü geçersiz kılmıştı.

Peki, evren neden düz görünüyordu?

Bilim insanları, en azından gözlemlenen evrenin düz olduğu konusunda hemfikirdiler. Oysa Büyük Patlama Kuramı’na göre evrenin yaşı ve genişleme hızı gözönüne alındığında evrenin düz olmaması, kavisli olması gerekirdi.

1980 yılında Fizikçi Alan Guth, bu çelişkiyi sonlandıracak bir teori ileri sürdü. Buna göre evren, Büyük Patlama’dan hemen sonra, özellikle 10-35 ile 10-33 saniye arasında, son derece hızlı bir genişleme geçirmiş olmalıydı.

 “Enflasyon" adı verilen bu evrede, evren ışık hızından daha hızlı genişleyerek üstel olarak büyümüş ve bu aşırı genişleme ona düz bir görünüm kazandırmıştı.

Kuantum dalgalanmalarının hakim olduğu bu evrede bir başka kanıt olarak da yerçekimi dalgalarının varlığı işaret ediliyordu.

Yerçekimi dalgaları

Bu yerçekimi dalgaları özünde uzay-zaman dalgalanmalarıydı.

Yerçekimi ya da bir başka deyişle kütleçekim dalgalarının varlığı, veya olması gerektiği tam 100 yıl önce Albert Einstein tarafından ileri sürülmüştü.

Einstein, 1916 yılında bilim dünyasına sunduğu Genel Relativite Kuramı ile bilime devrimsel bir bakış getirmiştir. Buna göre uzay ve zaman birlikte ve tek bir boyut olarak vardır ve birlikte evrenin dokusunu oluşturmaktadır. Yerçekimi, diğer bir deyişle kütlesel çekim ise uzay-zamanda oluşan bükülmenin bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır.

Einstein'a göre uzay, kütleçekim dalgaları ile doludur, ancak bu dalgaların varlığını saptamak ise imkansızdır.  Çünkü bu dalgalar, Dünya'ya ulaştığında çok zayıflamış ve çok kısa süreli olduklarından saptanmaları da çok zordur.

Einstein, yerçekimi dalgalarının asla saptanamayacağı konusunda o günün teknolojik koşullarında haklı olabilirdi, ama uzun vadede yanılıyordu.

Nitekim 2015 yılında kütleçekim dalgalarının varlığını araştırma amacıyla kurulmuş bir gözlemevi olan LİGO (The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) çok kısa süreli ama çok güçlü ve ışık hızında bir sinyal saptadı. Bu sinyal, Güneş kütlesinin yaklaşık 30 katı büyüklüğünde iki kara delik birleşmesi sonucu oluşmuş kütleçekim dalgalarından geliyordu. Ayrıca bu olayla birlikte ilk kez iki karadeliğin birleşmesi de gözlemlenmiş oluyordu.

Bulgular, kozmolojide devrimsel bir buluş olarak kayıtlara geçti.

Büyük Patlama etkisi

Hemen belirtelim: Büyük Patlama’dan kaynaklı yerçekimi dalgaları henüz saptanmış değil ama bilim insanları umutlular.

Çünkü; Büyük Patlama, evrenin kozmik tarihi içinde oluşan en şiddetli patlamadır ve onun tetiklediği yerçekimi dalgaları, diğer tüm yerçekimi dalgalarıyla boy ölçülemeyecek kadar şiddetli olacaktır ve bu nedenle bu dalgalar bugün hâlâ varlığını sürdürüyor olmalıdırlar.

Dahası bu dalgaların keşfi, belki de tüm evren anlayışımızı değiştirecek, deniyor.

Bu amaç doğrultusunda yeni nesil gözlemevleri için çalışmalar başlatıldı ve 2030'ların ortalarında yeni nesil gözlemevleri uzaya fırlatılmış olacak. Üç uydudan oluşacak yeni gözlemevi LIZA (Lazer İnterferometre Uzay Anteni), yakın gelecekte yerçekimi dalgalarını saptamak üzere Güneş Sistemi’nde dolaşıyor olacak.

Evren niye düz görünüyor?

Tekrar sorumuza dönelim: Evren gerçekten düz müdür?

Gözlemler düz olduğunu söylüyor. Bu aynı zamanda enflansyon teorisinin de kanıtıdır.

"Düz" demek, eğriliğinin olmaması, geometrik olarak düz olması demektir.

Bir şeyin düz mü yoksa kavisli mi olduğunu kontrol etmek için uygulayabileceğiniz en kolay test bir kağıt alıp üzerine üç nokta koyup sonra bu noktaları üç çizgiyle birleştirerek bir üçgen oluşturmak: Düz bir yüzeyde bu üçgenin iç açılarının toplamının tam olarak 180 derece olduğunu bilirsiniz.

Ama bir küre alıp üstünde rastgele üç nokta seçerseniz, oluşturacağınız üçgenin iç açıları toplamının 180 dereceden fazla olduğunu görürsünüz. Bu eğriliğin göstergesidir.

Evren söz konusu olduğunda, evrenin düz olduğu öngörüsü en azından gözlemlenebilir evren için doğrulanmış durumda. 

Ayruca kozmik enflasyon teorisi de bu öngörüyü sağlamaktadır. Bu dönemde evren, ışık hızından daha hızlı genişleyerek üstel olarak büyümüş; başlangıçtaki yoğun ve minik enerji topu olağanüstü hızlarda dışa doğru genişleyerek onun düzleşmesine veya düz görünmesine neden olmuştur.

Bu gözlemlenebilir evren için geçerli. Ne yazık ki, evrenin tamamını göremiyoruz.

Bu demektir ki, gözlemlenen evrenin ötesi eğri olabilir.

Şöyle anlatalım: Dünya gezegeninin ne kadar büyük olduğunu bilmeksizin futbol sahasında ölçüm yaparak gezegenimizin eğriliğini ölçmeye çalışıyorsunuz ve bu ölçümler size gezegenin düz olduğunu gösteriyor. Gerçek elbette öyle değil.

Evrenin büyüklüğü yanında çok küçük olduğunu düşündüğümüz gözlemlenebilir evren, görebildiğimiz kadarıyla düz ve onun içinde hapsolmuş durumdayız.

Dahası evrenin gerçek boyutunu, şeklini veya yapısını belki de hiç bilemeyeceğiz.

Keşke bilebilseydik!

Kaynakça:

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gravitational_waves_dents_in_spacetime

https://www.bbc.com/news/science-environment-31058529

https://www.livescience.com/what-is-shape-of-universe

© T24