Patlayıcı Bir Yazı: Big Bang

Falan dergisinin ne zaman çıktığını daha dün gibi hatırlıyorum. Sene 2023 aylardan ekim, 1 ekim. Soğuk bir pazar sabahı çıktı o mükemmel derginin ilk sayısı. Şimdi zamanda biraz daha geriye gidelim. 28 Haziran 1914’te Avusturya-Macaristan tahtının veliahttı Arşidük Franz Ferdinand, Gavrilo Princip adında bir Sırp milliyetçisi tarafından öldürüldü ve yaklaşık 17 milyon insanın ölümüne sebebiyet verecek bir cihan harbi başladı (herhalde o zamanlar “birinci” demiyorlardı). Hazır zaman makinesi sıcakken daha da öncesine, 2023 yıl öncesine gidelim. Miladın başlangıcına, Hazreti İsa’nın doğumundan sonra insanlık tarihinin İsa’dan önce be İsa’dan sonra olmak üzere ikiye bölünmesine. Miladın da öncesine gidelim, 245 milyon yıl önce var oldukları kabul edilen ve 66 milyon yıl önce dünyaya düşen bir göktaşı sonucu nesillerinin tükendiği düşünülen dinozorlar da vardı bu dünyada. Her şeyin bir başlangıcı var, peki “Her şeyin” başlangıcı ne?

Elimden geldiğince büyük patlamayı kanıtlarıyla birlikte anlatmaya çalışacağım. Sürçülisan edersem şimdiden affola. Malum astronomi değil makine mühendisliği okudum. İyi bir mühendis olarak fiziği sadece “yaklaşık” olarak kullanırım.

İki temel kanıtla inanmaya çalışacağız büyük patlama teorisine: Doppler etkisi ve kozmik mikrodalga fon ışınımı (evet kendisi de ismi gibi cafcaflı)

Vesto Slipher 1912 yılında spiral nebulalardan gelen ışığın dalga boyundaki değişimleri ölçerek çok önemli bir keşfe imza attı. Nebulalar bizden uzaklaşıyorlardı. Bunu doppler etkisiyle anladı. Şimdi bir de kısaca doppler etkisini anlayalım.

Ses dalgalar halinde yayılır. Bu dalgalar havada yoğun ve seyrek basınç alanları oluşturur ve bu alanlar kulağımızdaki çeşitli yapıları titreştirerek bizim sesleri duymamızı sağlar. Hareketsiz bir şekilde durup sabit frekansta çalışan bir ses kaynağının oluşturduğu dalgalar arasındaki uzaklık birbirlerine eşittir. Dolayısıyla frekans her yerde aynıdır. Şimdi bu ses kaynağını sağa doğru sabit süratte hareket ettirelim. İlk dalga oluşturulduktan sonra cisim dalganın sağ tarafına biraz daha yaklaşmış olacak ve ikinci dalgayı bu konumda oluşturacak. Dolayısıyla sağ taraftaki dalgalar birbirlerine daha yakın, sol taraftaki dalgalar birbirlerinden daha uzak olacak. Bu yüzden frekans iki tarafta farklı algılanacak. İşte en klasik örneğiyle anlatılan doppler efekti budur.

Peki yalnızca ses mi dalgalar halinde yayılır? Hayır diye bağırdığınızı duyar gibiyim. Bizi asıl ilgilendiren ışık da dalgalar halinde yayılır. Eğer ki gözlemlediğimiz galaksi hareketsiz bir şekilde dursaydı yıldız tayfında hep aynı rengi görürdük. Vesto Slipher ise bu tayfın kırmızıya kaydığını dolayısıyla bu cisimlerin bizden uzaklaştığını keşfetti. Edwin Hubble, 1924 yılında bu cisimlerin aslında galaksiler olduğunu keşfedince her şey netleşti. Zaman ileri yönde aktıkça galaksiler bizden uzaklaşıyor yani evren büyüyor. Peki zaman ileriye doğru değil de geriye doğru aksaydı ne olurdu? Tabii ki de cisimler birbirlerine yaklaşmaya başlardı. Çok değil, zaman 13.7 milyar yıl boyunca geriye aksaydı o zaman cisimler birbirine o kadar yaklaşırdı ki bir futbol topu büyüklüğüne ulaşırlardı. Yani limit t giderken sıfıra evren olurdu bir nokta.

Mantıklı ama insanı çok da tatmin etmiyor. Birbirlerine yaklaşacaklar evet ama sadece dünyamız bile bir futbol topundan büyükken nasıl bütün galaksiler birleşip bu kadar küçük bir yapı oluşturacaklar?

Bunu bir kenara bırakıp 1964 yılına gidelim. Arno Allan Penzias ve Robert Woodrow Wilson, New Jersey’de (evet o iğrenç yerde) radyo teleskop ile çalışmalar yaparken bir parazit sinyalle karşılaştılar. Önce bir kafalarını kaşıdılar, antene ufak tokatlar attılar. Parazit geçmeyince teleskopa daha da sert vurdular ama o da yardımcı olmayınca düşünmeye başladılar. Sonra gördüler ki bu sinyal dünyadan gelmiyor. Aynı zamanda bu sinyal ne Samanyolu’nun konumuna ne de herhangi bir gezegenin konumuna bağlı değil. Bu sinyal her yönden eşit şiddette gelen bir sinyal. Ölçümleri sonucunda bu sinyalin dalga boyunun 7 cm olduğunu tespit ettiler. Gelelim bizi ilgilendiren kısma. Evren genişliyor ve genişledikçe soğuyor. Büyük patlama öncesinde ise evren aşırı yoğun ve sıcaktı. Ne kadar mı sıcak? Hani bu yaz sıcaklık rekorları kırıldı deniyor ya, işte ben o zamanlarda Bodrum’un o dehşet sıcağında kar lastiği takılı bir arabayla yokuş çıkmaya çalışıyordum. Zavallı araba altımda ağlıyor, lastikler olduğu yerde dönüyordu. 40 derecelik havada yokuşu çıkamıyordum. Evrenin başlangıcı ise daha sıcaktı, gariban atomlar nasıl dışarıya çıksın? Hatta o kadar sıcaktı ki atom çekirdeği bir arada duramıyordu bile. Atomların var olabileceği sıcaklıklara gelindiğinde hidrojen ve helyum atomu oluştu ve evren muazzam bir hızda büyümeye başladı. O gün açığa çıkan yüksek enerjili fotonlar soğuyarak 7 santim dalga boyuna erişti.

Eksik bir şeyler var ama değil mi?

Büyük patlamaya inanmak zor geliyor

İnsanın aklı almıyor

Değil mi?

Sonsuz büyüklükteki evren

Nasıl oldu da bir futbol topu büyüklüğünden meydana geldi?

Oysa biz de bir sıralar mikronluk bir sperm ve yumurtaydık

Bilye boyunda bile değil

Şimdi geçmişine, yaşadıklarına bir bak

Yıllar içerisinde ne kadar da büyüdün

Aklın almıyor

Değil mi?