Evren neye doğru genişliyor? - Sajan Saini

Tüm dersi izleyin: https://ed.ted.com/lessons/what-is-the-universe-expanding-into-sajan-saini

Evren yaklaşık on dört milyar yıl önce bir Büyük Patlama ile başladı, o zamandan beri de genişliyor. Ama evren nasıl ve neye doğru genişliyor? Sajan Saini Büyük Patlama'nın etrafında gelişen teorileri ve evrenimizin ötesinde ne olduğunu açıklıyor, tabii eğer bir şey varsa.

Ders: Sajan Saini, yöneten: Wooden Plane Productions

Evren kozmik yaşamına
yaklaşık 14 milyar yıl önce

büyük bir patlamayla başladı

ve o zamandan beri de genişliyor.

Ama neye doğru genişliyor?

Bu karmaşık bir soru.

Sebebi şu:

Einstein'ın genel görelilik denklemleri

uzay ve zamanı evrene ait, birbirine bağlı

bir tür kumaş olarak betimliyor.

Bunun anlamı uzay ve zaman
olarak bildiğimiz şeyin

sadece evrenin bir parçası olduğu
ve onun ötesinde var olmadığı.

Günlük nesneler genleştiğinde

daha fazla uzaya doğru hareket eder.

Ama içine doğru genişleyecek
uzay diye bir şey yoksa

genişlemek ne anlama gelir?

1929'da Edwin Hubble'ın
astronomi gözlemleri

bize kesin bir yanıt verdi.

Gece göğünde yaptığı incelemeler
uzaktaki tüm galaksilerin

Dünya'dan uzaklaştığını gösterdi.

Üstelik bir galaksi ne kadar uzaksa
o kadar hızlı uzaklaşıyor.

Bunu nasıl anlamlandırabiliriz?

Fırında kabaran bir üzümlü ekmek düşünün.

Hamur her üzümün arasında

eşit miktarda kabarıyor.

Üzümleri galaksiler,

hamuru da aralarındaki
boşluk olarak düşünürsek

galaksiler arası boşluğun
gerilmesinin ya da genişlemesinin

galaksileri birbirinden uzaklaştıracağını

ve herhangi bir galaksi için
uzaktaki komşularının aynı süre içinde

yakındakilere göre
daha fazla uzaklaşacağını

hayal edebiliriz.

Genel görelilik denklemleri
yer çekimi ve genişleme arasında

adeta bir halat çekme yarışı öngörüyor.

Genişleme yalnızca galaksiler arasındaki
kara boşlukta üstün geliyor

ve uzay genişliyor.

İşte cevabımız bu.

Evren kendi üstüne genişliyor.

Bununla birlikte, evrenbilimciler
uzay-zamanımızın ötesinde

bir şey var olup olmadığı, varsa ne olduğu
hakkında tahminde bulunmak için

matematiksel modellerin
sınırlarını zorluyor.

Bunlar uydurma değil,
Büyük Patlama teorisindeki

sorunları çözmeye çalışan hipotezler.

Büyük Patlama maddenin evrende seyrek bir
gaz olarak düzenli dağıldığını öngörür,

ama o zaman, galaksiler
ve yıldızlar nasıl oluştu?

Şişme modeli erken evrendeki enerjinin
kuantum dalgalanmalarını,

sonradan galaksilerin oluşumunu sağlayacak

gaz kümelerinin oluşumuyla bağdaştıran

akıl kalmaz hızda, kısa süreli
bir genişleme dönemi betimliyor.

Bu yaklaşıma göre evrenimizin ayrıca
şunu temsil ettiği çıkarımı yapılabilir:

sonsuz bir genişleme süreci içinde
daha büyük kozmik gerçeklikte bir bölge.

Bu kurgusal, genişleyen gerçeklik
hakkında hiçbir şey bilmiyoruz,

dengesiz bir kuantum
enerji durumunun yön vermesiyle

sonsuz genişlemeyi açıklayan
matematiksel bir öngörü dışında.

Ama pek çok yerel bölgede enerji
şans eseri kararlı bir duruma geçebilir,

böylece şişmeyi durdurup
kabarcık evrenler oluşturur.

Her kabarcık evren
-ki bizimki de onlardan biri-

kendi Büyük Patlaması
ve fizik kanunlarıyla tanımlanır.

Evrenimiz daha büyük bir
çoklu evrenin parçası olur,

olağanüstü sonsuz genişleme hızı

komşu bir evrenle karşılaşmamızı
olanaksız kılar.

Büyük Patlama ayrıca erken,
sıcak evrende temel kuvvetlerimizin

tek bir süper kuvvette
birleşiyor olabileceğini öngörür.

Matematiksel sicim kuramı
bu birleşimi ve aynı zamanda

atom altı kuark ve elektronlar için
temel bir yapıyı betimlemeye çalışır.

Öne sürülen modellerde titreşen sicimler
evrenin yapı taşlarıdır.

Rakip sicim teorileri artık
tek bir açıklamada birleştirildi,

bu yapıların büyük, daha yüksek boyutlu

membran adlı yüzeylerde
etkileşiyor olabileceğini belirtiyor.

Evrenimiz, hiperuzay adında bilinmeyen
yüksek boyutlu bir yerde süzülen

böyle bir membranın içinde olabilir.

Hiperuzayda başka tür evrenler içeren
başka membranlar da olabilir

hatta komşu membranlar kütle çekimi gibi
bazı temel kuvvetleri paylaşıyor olabilir.

Hem sonsuz genişleme hem de membranlar
bir çoklu evren tanımlıyor

ama sonsuz genişleyen evrenler ayrıkken
membran evrenler birbirine çarpabilir.

Böyle bir çarpışmanın yankısı evrendeki
erken Büyük Patlama döneminden kalma

bir radyasyon çorbası olan kozmik
mikrodalga arka planında görülebilir.

Şimdiye kadar böyle bir
kozmik yankı bulamadık.

Bu farklı çoklu evren hipotezlerinin
en son ortak bir açıklamada birleşeceğini

veya yerlerine başka bir şey
geleceğini düşünenler var.

Şu anda matematiksel modellerin
tahmine dayalı arayışlarından ibaretler.

Bu modellere bir sürü bilimsel deney esin
kaynağı olmuş ve rehberlik etmiş olsa da

henüz onları doğrudan test eden
çok az objektif deney var.

Bir sonraki Edwin Hubble
ortaya çıkana kadar

bilim insanları rakip modellerinin
zarafeti üzerine tartışmaya

ve evrenimizin ötesinde ne olduğuna dair
hayal kurmaya devam edecekler.