Büyük Patlama’dan günümüze Evren’in genişlemesi

Evren: Genel Bakış

Evren, aşırı yoğun ve sıcak bir nokta olarak kabul edilen Büyük Patlama sonucunda oluştu. Patlama’dan 10-35  saniye sonra uzay genişlemeye başladı. Uzayın ışık hızından daha hızlı genişlemesi esnasında evren, atom altı parçacıklardan daha da küçük olan halinden golf topu büyüklüğüne ulaştı.

Büyük Patlama’dan sonra evrenin genişlemesi daha yavaş ilerledi. Uzayın genişlemesiyle birlikte evren soğudu ve madde oluşmaya başladı. Büyük Patlama’dan yalnızca birkaç saniye sonra evren; nötron, proton, elektron, anti-elektron, foton ve nötrinolar ile doldu.

Büyük Patlama’nın nükleosentez aşaması olarak adlandırılan evren oluşumunun ilk üç dakikasında hafif elementler oluştu. Uzayın genişlemesinden dolayı soğuyan evrende bulunan proton ve nötronlar nükleer tepkime sonucunda döteryumların meydana gelmesini sağladı. Nötron ve protonlar çiftler halinde birleşmesi ve bu çiftler de birleşerek helyum elementinin çekirdeğini oluşturdu. Nükleosentez aşamasında kabul edilebilir oranda lityum da oluştu.

Evren, oluşumunun ilk 380.000 yılında ışığın parlaması için çok sıcaktı. Büyük Patlama esnasındaki aşırı sıcak, dağınık halde bulunan proton, nötron ve elektronların bir araya gelmesini sağladı.
 
Büyük Patlama’dan 380.000 yıl sonra, şeffaf ve elektriksel nötr gazların oluşması ile sonuçlanan yeniden birleşme döneminde madde atomların şekillenmesi için yeterince soğuktu. Her ne kadar Büyük Patlama esnasında büyük bir ışık oluştuğu öne sürülse de Büyük Patlama’dan sonra henüz yıldızlar ve parlak gökyüzü cisimleri oluşmadığı için evren karanlıktı.

Büyük Patlama’dan 400 milyon yıl sonra, ilk yıldız ve kasarlar yerçekiminin çöküşüyle şekillendi. Sahip oldukları yoğun radyasyon, evrenin çevresinde yeniden iyonlaşmaya yol açtı.

Evrenin genişlemesi Büyük Patlama’dan 5-6 milyar yıl sonra yavaşlamış olsa da, bugün karanlık enerji olarak adlandırılan bir güç evrenin genişlemesini hızlandırmaya başladı.

Büyük Patlama’dan 9 milyar yıl sonra, Güneş Sistemi oluştu.

Büyük Patlama

Büyük Patlama, olağan patlamalardan farklıdır. Evren, uzaya doğru genişlemedi; çünkü evrenden önce uzay yoktu. Büyük Patlama, herhangi "bir yer"de olmuş bir patlama değildir. Yani Big Bang (Büyük Patlama), adının böyle olmasına karşın, konuya aşina olmayan kimilerinin adını ilk duyduğunda hayal ettiği gibi, günümüzdeki galaksileri oluşturan maddeyi dışarı fırlatıp atan, herhangi bir noktada meydana gelmiş bir patlama değildir.

Evren’in Yaşı

Evren’in yaşı 13.7 milyar olarak hesaplanmaktadır. Güneş Sistemi'nin yaşı ise 4.6 milyar olarak hesaplanmıştır. Bu hesaplamalar evrendeki madde oluşumu ve enerji yoğunluğunun ölçümüne göre yapılmıştır. Yapılan bu hesaplamalar sayesinde araştırmacılar, evrenin geçmişte ne kadar hızlı genişlediğini hesaplayabilmiştir. Bu bilgiler ışığında, Büyük Patlama’nın ne zaman olduğu hesaplanarak evrenin yaşı bulunmuştur.

Evren’in Yapısı

Bilim adamları, erken evren döneminde üzerine konuşulabilecek herhangi bir madde olmaması nedeniyle bir yapının da olmadığını düşünüyor. Maddenin yoğunluğunda yer çekimi ile meydana gelen küçük dalgalanmalar, bugün görülen gök cisimlerini ve boşlukları oluşturdu. Ama yine de evrenin bir kısmında gök cisimleri varken çok büyük bir bölümü boştur.

Evren’in İçeriği

Yaklaşık 30 yıl öncesine kadar astronomlar, evrenin tamamen sıradan atomlardan ya da “baryonik maddelerden” oluştuğunu düşünüyordu. Ancak, son zamanlarda yapılan araştırmalar, evrenin bizim gözlemleyemediğimiz maddelerden oluştuğunu kanıtlamıştır.

Araştırmalar, evrenin yalnızca %4.6’sının atomlardan oluştuğunu göstermektedir. Geriye kalan %23 gözlemlenemeyen karanlık maddelerden oluşurken %72 ise evrenin genişleme hızının yavaşlaması gerekirken hızlanmasına neden olduğu düşünülen karanlık enerjiden oluşmaktadır.

Evrenin %75’i hidrojen, %25’i ise helyumdan oluşur.

Evren’in Şekli

Evren’in şekli ve sonlu olup olmaması yer çekimi ile genişleme hızının mücadelesine bağlıdır. Söz konusu yer çekiminin şiddeti ise evrendeki maddenin yoğunluğuna bağlıdır.

Evren’in yoğunluğu kritik yoğunluktan fazla olursa, kapalı (sonlu) ve küresel bir evren modeli oluşur. Evren’in genişlemesi durursa, evren küçülür ve galaksiler birbirlerine daha yakın hareket etmeye başlar. Bu durum gerçekleşirse “Büyük Patlama’nın” tam tersi olan “Büyük Çöküş” başlar.

Evren'in gerçek yoğunluğu kritik yoğunluktan daha az olursa, evrenin genişlemesini durdurmak mümkün olmaz, evren sonsuza kadar genişler. Bunun sonucunda da eyer şeklinde açık bir evren modeli oluşur.

Evren’in yoğunluğu kritik yoğunluğa eşit olursa, evren bir kağıt gibi düz ve sonsuz olur. Bu durumda, evrenin herhangi bir sınırı yoktur ve sonsuza kadar genişlemeye devam eder. Ancak genişleme oranı giderek sıfıra ulaşacaktır. Yeni ölçümler evrenin %2 hata oranıyla düz olduğunu göstermektedir.

Her ne kadar bu modeller verilmiş olsa da evrenin daha karmaşık şekillerde olması mümkündür.

Genişleyen Evren

1920’li yıllarda astronom Edwin Hubble, evrenin durağan olmadığını keşfetti. Büyük Patlama’dan sonra evrenin genişlemesinin hiç durmadığı fikrini ortaya attı.

Bir süre, genişlemenin madde çekimi nedeniyle yavaşladığı düşünüldü. 1998 yılında Hubble Uzay Teleskobu’ndan elde edilen veriler, uzun zaman önce evrenin bugünkünden daha yavaş genişlediğini ortaya koydu. Bilim dünyasında büyük bir sır olan karanlık enerji, evrenin daha hızlı genişlemesine neden oluyor.

 

Kaynak: http://www.space.com/52-the-expanding-universe-from-the-big-bang-to-today.html

10 Comments

Yorum yap
  1. 1
    Evren Atak

    Big Bang teorisi, bugün kozmologlarca en çok kabul gören teoridir .Diğer teorilere göre çok daha mantıklıdır. Ayrıca pek çok kanıtı vardır. Mesela big bang’den bu güne kadar geçen sürede olması gereken hidrojen/helyum oranı tam olması gereken orandadır. Ayrıca evren hala gnişlemektedir.Bu da big bang’in kanıtlarındandır.Bir diğer kanıt da kozmik fon radyasyonudur.Bu radyasyon, big bang’in ilk dönemlerinden kalmadır.

    Bu arada evren sürekli genişlemektedir. Genişleme (şişme) hızı da artmaktadır.Ama genişleten bir enerji yoksa, bu genişleme hızının artması fizik kurallarına göre imkansızdır. Genişlemeyi sağlayan enerji ise uzayın bir tür içsel gerilimi diyebileceğimiz Karanlık Enerji’dir.

  2. 2
    Burak Bağdatlı

    Öncelikle evrenin genişlemesi ve Big Bang konularının kesiştiği yerleri ele alalım.

    Big Bang hakkında üç tane içinden çıkamadığımız nokta var:
    -Homojen karışım
    -Düz evren problemi
    -Anti madde problemi

    Anti madde dışında hepsi de genişleme ile ilgili ve çeşitli modeller ile çözülmüş durumda bu ikisi. Çözülmüş derken tabi dikkatli davranmak lazım. Modellenmiş durumdalar aslında kanıtlamak şu an itibari ile imkansız bunları.

    Homojen karışım problemi aslında en ilginci bence. Bir düşünün. Evren başladı. Planck zamanı* geçti ve bildiğimiz fizik başladı. Şimdi bir A, bir de B kütleleri düşünelim. Biri bir yana diğeri öbür yana doğru genişmenin etkisi ile savruluyorlar. Birbirleri ile bağlantıları tamamen kopuk. Birinden diğerine ışık asla ulaşamıyor çünkü ışık hızından daha hızlı uzaklaşıyorlar birbirlerinden. Birbirlerini göremiyorlar. Herbirinin ayrı bir ufku var ve o ufkun dışını göremiyorlar. Bu durumda nasıl karışıp homojen bir yapıya sahip olabilirler eğer evren tamamen homojen değilse? Evrenin tamamen homojen olmamasını basitçe yoğunluğun eşit dağılmaması ile açıklayabiliriz. Örneğin Dünya’nın kütlesi bir yanda Güneş’inki bir yanda ama ortası boş. Yani Evren küçük ölçekte homojen değil. Büyük ölçekte gayet homojen yalnız. Evrenin neresine bakarsak bakalım aynı sıcaklığı aynı arkaplan ışımasını görüyoruz**. Peki evren nasıl oldu da homojen bir şekilde karıştı? Birbirinden habersiz kütleler nasıl olur da aynı sıcaklığa erişirler? Nasıl olur da aynı hıza aynı tip galaksilere sahip olurlar? Nasıl olur da elementler eşit dağılır? Bu soruları klasik Büyük Patlama cevaplayamıyor.

    Sorunu çözen teori de Inflationary Theory (Türkçesi: Ani Genişleme Teorisi?). Bu teoriye göre t=10^-35 saniyede evren ani bir genişleme evresine girdi ve bu ani genişleme sadece 10^-24 saniye sürdü. Bu genişleme sayesinde aslında birbirinden apayrı kütlelerin birbiri ile kısa bir süre için olsa da temas halinde olduğunu düşünüyor bilimadamları. Tabi kanaatimce bence bu tam bir açıklama değil. Ama en azından sorunun bir parçasını yoketmeye yeterli olduğu düşünülüyor. Bu teoriye göre evrende tam bu zamanda güçlü nükleer kuvvet (Strong Force) dediğimiz kuvvet Elektromanyetik kuvvetten ayrıldı. Şimdi bu ayrılma işi nasıl oldu derseniz o işin karmaşık yanı. Bilgim var ama kesin olarak anlatacak bilgim yok. Hem çok uzun bir iş hem de kafanız iyice karışır. Bu ayrılma sayesinde evren sahte vakumdan, gerçek vakum seviyesine düştü. Bu düşüş sayesinde evren şu anki vakum enerjisi seviyesine gerilemiş oldu ve bunun getirdiği sonuç da evrenin ani bir hızla genişleyip çok kısa zamanda normal genişlemesinin kat kat üstünde bir genişleme gerçekleştirmesi.

    Düz evren problemini de kozmik ufkumuzun çok küçük olduğunu düşünmek çözebiliyor. Dediğim gibi bunlar kanıtlanmış şeyler değil sadece ve sadece modeller. Küçük bir ufkun içinde tabi eğik bir evrene sahip olsak da her şeyi düz görmemiz gerekiyor. Bir düşünün. Bir balonu çok fazla şişirirseniz, elastik dış duvarı neredeyse düzleşecektir. Teori bu fikre dayanıyor.

    Peki evren niye hala genişliyor? Bunu da daha sonra yazarım ki heyecanı hemen kaçmasın. Wink

    *: Planck zamanı = tp = karekök(G*h/c^5) = 1,35e-43
    Bu zamandan öncesini sahip olduğumuz fizik kuralları ile açıklayamıyoruz çünkü sahip olduğumuz fizik kuralları planck uzunluğundan daha kısa bir uzunluğu hesaplayamıyorlar. Bu süre de evrenin o uzunluğa erişmesine kadar geçen zaman. Bu süreden önceki zamanda yerçekimi şu an bildiğimiz gibi davranmıyordu. Planck zamanı öncesini anlayabilmek için quantum yerçekimini kullanmamız gerekiyor ama malesef şu anda quantum yerçekimini açıklayabilen bir şey yok.

    **: Aslında tam olarak aynı değil. Ufkumuzun bir yanına doğru çekildiğimizi görüyoruz. Bunun nedeni bilinmiyor ama teoriler var. O yanda büyük bir kütle yoğunluğu olduğu söyleniyor. Bilinen bir şey var ki bu kesinlikle bir Doppler etkisi. Yani evrenin bir yanı diğerinden daha sıcak değil.

  3. 3
    Sevinç Güler

    Tübitak yayınları (evrenin şiiri kitabı)na göre tahmini rakam 20 milyar yıl, ilk oluşumdan itibaren geçen süre.
    Evet gerçekten derin bir konu. Lise öğrencisiyken dönem ödevim geometri-astronomi ilişkisiydi. ben de araştırma yaparken bazı bilgiler edindim. Evrenin oluşumuyla ilgili olarak tek “Big Bang” kabul edilse de yok oluşunda iki teori üzerinde duruluyor. Genişleyerek veya küçülerek son bulma. Düz mantıkla genişleyerek son bulur diyebiliriz ama evrenin bir müddet sonra “sınırlarına” ulaşabileceği ve yaşanan olayların tersine dönebileceği teorisi de gayet mantıklı. Benim düşüncem ise epeyce farklı. Doğada bir denge ve süreklilik söz konusudur. Örneğin etki-tepki vardır dengeyi sağlamak için, dönüşüm vardır (su -azot…) sürekliliği sağlamak için. Bir yok oluştan söz etmek yerine değişimden bahsediyormuşuz gibime geliyor. Evren sürekliliğini korumak için yapacak bunları bence. Patlamalar olacak veya çöküntüler, ama tamamen her şeyin yok olması bana biraz garip geliyor. Düşüncemi netleştirmek için şu örneği verebilirim. Bu biraz da varsayım çok çok bilimsel değil.
    ” Toba volkanının son olarak 73 bin yıl önce çok şiddetli bir patlama geçirdiğini kaydeden Cas, bu püskürmenin gezegenin iklimini altüst ettiğini söylüyor. Patlamada atmosfere saçılan 1000 kilometreküplük kül ve kaya parçaları atmosferi kaplamış, güneş ışınlarının yeryüzüne düşmesini önlemişti. Sonuçta dünya da buz çağına girmişti. ”

    O zaman için dünyanın sonu geliyor gibi düşünülse de aslında yeni bir başlangıç yapılıyordu.

    Evrenin şeklini konuşalım biraz . Gerçekten çok ilginç teoriler bu konuda. zihinlerimizi zorlamamız gerekiyor düşlem gücümüzü arttırmak için. Hiperbollerden bahsediyoruz çünkü. Ve de evrenin üç boyutlu olup olmadığı tartışılırken hayli muğlak bir konu. Düşünceleriniz?

  4. 4
    Doğal Kanmaz

    Evren… Ne muazzam bir yapı.Önceleri çoğunlukla balona benzetiliyordu fakat sonradan devamlı büyüyen bir balon olduğu ortaya çıktı.Aslında evrenin yapısını ve geleceğini tartışmak oldukça zor.Çünkü net olarak niteliğini anlamadığımız bir şeyin önümüzdeki dönemde göstereceği reaksiyonu bilebileceğimizi düşünmüyorum.Bu konuda daha çok kuramsal fizikçiler fikir yürütüyor.Evreni oluşturan maddelerin arasında karanlık madde denilen bir şey var ve bildiğim kadarıyla galaksiler arasındaki boşluklarda halen doğuyor.Zira eğer karanlık madde olmasaydı galaksiler arasındaki genişlemeden oluşan çekim kuvvetleri inanılmaz artar ve büzüşmeye yol açardı.Zaten bana göre bu genişleme,büzüşmeyle son bulacak.Halen büzüşmeye dair kanıtlar olmadığına görede daha önümüzde uzun seneler var.Ayrıca evrenin bizim düşündüğümüz gibi dört boyutlu olmadığı birçok kuramsal fizikçi tarafından tartışılıyor.Ben daha üç boyutu zor kavrarken kimse bana evren 7 boyutlu filan demesin,bozuşuruz. Smile

    Bu benzetme aslında kurtçuk deliklerini açıklamak için yapılmış.Yoksa (tabiki kesin değil ama)evrenin katlanmış bir kağıt gibi olması sözkonusu değil.Evrenin bir küreye benzemediği doğru ama kağıt gibi olmadığıda bir gerçektir.Evren aslında dünyamızın yüzeyi gibidir.Yani örneğin güneşimiz çevresindeki dokuyu kütleçekimi sebebiyle bükmektedir.Bu da aynı dünyamızdaki girinti çıkıntılar gibidir.Diyeceğiniz şu olabilir ; normalde bir dağı aşmak için tepesini tırmanıp öbür tarafa geçmek uygundur,fakat kurt delikleri veya kara delikler dağda açılan bir deliğe benzerler.

    Fakat unutmamamız gereken bu söylediğiniz sadece bir varsayımdır,doğruluğu (veya yanlışlığı) henüz ispatlanmamıştır.Eğer bir gün kara deliğe gönderdiğimiz nesne evrenin başka bir tarafında tespit edilirse bu doğrulanacaktır.O günleri bekleyeceğiz…

    Dünya, bir karınca veya daha ufak bir yaratığa göre sonsuz büyüklükte görünecektir.Evrene dönecek olursak ; şu andaki bilgilerimize göre evren bir madde topağından patlama sonucu oluşmuş.Patlamayla her yöne doğru açılarak,genişlemeye başlamış.Genişleme görüldüğü kadarıyla her yönde aynı olduğu için küre uygun bir form gibi geliyor bana.İki boyutlu düzlem çok mantıklı değil bana göre.Evren sonsuz değil ama çok büyük olduğu gerçek.

  5. 5
    Selim Can Sazak

    Bakınız.. Sonsuz kavramı ile kastedilen her zaman reel sonsuzluk yani infinity değildir. Sayın Kanmaz’ın belirttiği gibi nasıl bize ufacık gelen şeyler karıncalara sonsuz gibi görünebilirse, evren de bize tıpkı dünyamızın karıncalara sonsuz geldiği gibi sonsuz geliyor olabilir. Bizim bildiğimiz bir evren var. Bu bizim Arecibo’dan, Chandra’dan, Hubble’den görebildiğimiz evren ve sonlu bir evren. Bunun dışında da birşeyler olduğunu biliyoruz ama ne olduğunu ve sonunun nerede olduğunu bilmiyoruz. O yüzden bizim bildiğimiz evrenin ötesini sonsuz olarak tanımlıyoruz. Ama belki bundan yüzyıl sonra süper teknolojik teleskoplar üretilir ve evrenin sonunu veya paralel evrenleri bulur veya evrenin gerçekten sonsuz yani infinite bir varlık olduğunu varlık olduğunu keşfederiz bilinmez. Tek bildiğimiz evrenin şimdilik bizim için sonsuz olduğu… Ama nasıl tekerlekli sandalyesi Hawking’in zihninin ışık hızında yolculuk edip evrenin en ücra köşelerinde dolaşmasına engel değilse, teleskoplarımızın gösterdiğinin ötesini görememek düşlememize engel değil.

  6. 6
    Nevin Bulaç

    Evrenin bing bang ile başladığı konusunda elimizde birtakım kanıtlar olmasına rağmen, burdan yola çıkarak evrenin bir “hiçlikten”oluştuğu acaba ne anlama geliyor?

    Big bang’den önce zaman ve mekan olmamasına rağmen ( yani madde de yoktu, anlamına geliyor) ne olabilir? ( Spekülatif..)

    Big bang’i temel alacaksak, evrenin tüm yasaları anlaşılabilir olduğunda, evrende “gizemli” hiç bir şey kalmayacak demektir.

    Sanırım madde tüm özellikleri ve tüm yapı taşları ile birlikte anlaşılabildiği oranda evren de başlangıcı ile birlikte anlaşılabilir olacak…

  7. 7
    Deniz Akgül

    Aslında bilim adamları 3 boyuttan değil tam 11 boyuttan söz ediyorlar. Ben pek anlamadım. Şimdiye kadar bütün amaçları evrenin nasıl oluştuğunu açıklayacak bir tek teoriye ulaşmak ve bunu daha başaramamışlar. Ama yaptıkları hesaplarla evrenin oluşumundan birkaç saniye sonrasını dahi tahmin edebiliyorlarmış. Ama öncesine dair herhangi bir fikir yok.
    Bence aklın sınırı bu noktaya kadar. Yani o evrenin oluşumuna neden olan o Büyük Patlamaya kadar.
    Geçenlerde bir haber vardı, Amerika öğrencilerine Darwin’in teorisine karşılık, bir yaratıcının da olabileceği teorisini de anlatacakmış. Siz ne dersiniz?

  8. 8
    Burak Bağdatlı

    Big Bang’in zaten bir model olduğunu ve yanlış bir model olduğunu herkes biliyor (umarım). Big Bang şu anda en iyi oturan model sadece ama birçok hatası var.

    En basitini söyleyeyim. Big Bang’e göre şu anda her şeyin doğru bir çizgi halinde hızı olması gerekir. Kendi etrafında veya bir başka objenin etrafında dönme hadisesi Big Bang’in açıklayamadığı bir olgudur.

    Geçen sene astronomi dersinden sonra profesörle konuşurken bir de ben Big Bang’in yanlış olduğunu kanıtladım. Hocam bana bunu daha önce hiçbir yerde duymadığını söylemişti bayağı sevinmiştim. Big Bang şu anki elektrik nötrlüğü durumunu kanıtlayamıyor. Big Bang’e göre devasa bir elektron fazlası olması gerekiyor. Ama yok.

    Kısaca Big Bang’i öğrenmek iyi ama bir şeyleri Big Bang’e göre açıklamak yanlış. Big Bang’i değiştirerek başka şeylere göre açıklamalıyız. Yani yönümüzün değişmesi lazım. Ben “Big Bang’e göre bu böyle olmalı” cümlesini bir kanıt olarak alamam. Big Bang yanlışlığı kanıtlanmış bir modeldir. Lütfen unutmayalım bunu.

    • 9
      timo

      Big bang için bu cümleleri sarfetmişsin lakin başka bir modelle ilgili en ufak bir şey söyleyememişsin. baştan sona hata…

  9. 10
    Mutlu Özçetin

    Bana kalırsa bilimin en eksik yanı işte böyle doğruluğu kanıtlanamayan teorilere bağlı kalınması. Bir yandan bulmaca gibi bu teoriyle uğraşılıyor, ama diğer yandan da yanlış bir bilgiyle zaman kaybediliyor. ( Her ne kadar Edison bir yanlış yol daha buldum dese de…)

+ Leave a Comment