GökGünce'de yazdığım ve şu ana kadar en çok tıklanan iki yazı "Büyük Patlama'dan Önce Ne Vardı?" ve "Büyük Patlama.. Fakat Patlayan Neydi?". Yazmaya ara verdiğim zamanlarda bile bu yazıların günlük tıklanma sayısı ortalama 7-8'i buluyor ve çoğu da Google'daki aramalardan siteye yönleniyor. Belli ki bu konu birçok kişinin kafasını karıştırıyor, tıpkı önde gelen birçok kozmoloji uzmanın olduğu gibi. Son günlerde, Oxford Üniversite'sinden ünlü teorik fizikçi Roger Penrose'un, beraberinde Vahe Gurzadyn ile birlikte yayınladıkları "Büyük patlamanın öncesine dair bir kanıt" niteliği taşıdığı iddia edilen makale ortalığı baya bir hareketlendirdi. Evrenin ilk görüntüsü olarak niteleyebileceğimiz kozmik mikrodalga fon ışınımı haritasında, etrafındaki bölgelerden sıcaklığı daha düşük, eş merkezli çemberler keşfettiklerini iddia eden ikili, bu bulgunun büyük patlama öncesindeki dönemden karadeliklerin çarpışmaları sonucu etrafa yayılan kütle çekim dalgalarının işareti olduğunu söylüyor.
Penrose'un işaret ettiği kozmik mikrodalga fon ışınımındaki eş merkezli çembersel bölgeler. Bu bölgelerin ortak özelliği beklenmedik bir şekilde etrafındaki noktalardan daha düşük sıcaklıkta olması.
Bahsi geçen kozmik mikrodalga fon ışınımı hakkında eski yazılarımdan birinde şöyle söz etmiştim:
Evrenin daha ilk saniyelerinde kuantum dalgalanmalarından temel parçacıklar olan quarklar oluşmaya başlamış ve quarklar da proton ve nötronları oluşturmuştu. Bu oluşum sırasında hem protonlar hem de bunların karşı madde çifti olan anti protonlar oluşmuştu ve ilk saniyelerde oluşan bu proton-anti proton ve elektron-anti elektron çiftlerinin karşlıklı yok olması sonucu (şanslıyız ki proton ve elektronlar bu savaşı kazanmıştır) evren ışıma ile doldu. Evrenin o yoğun döneminde bu ışınlar hareket ederken her cm'de bir elektrona çarpıyorlardı ve yol alamıyorlardı. Bu yüzden ilk 380 000 yıl boyunca evren ışığın dışarıya çıkamadığı opak bir görünümdeydi. Ancak evren yavaşlayarak da olsa genişlemeye devam ediyordu, bu da evrenin gittikçe soğumasına neden oluyordu. Patlamadan 380 000 yıl sonra erişilen sıcaklık elektronların atom çekirdeklerine tutunabilmelerine artık müsaitti ve ışınların önündeki perde böylece kalkmış oldu. Bunun sonucunda evrenin geçmişine dair bir çok bilgi edinebildiğimiz Kozmik Mikrodalga Fon Işınımı (CMB) evrenin her yönüne yayılmaya başladı. Bu ışınım şu anda bile gökyüzünde her noktadan ve sürekli olarak üzerimize yağıyor.
Kozmik mikrodalga fon ışınımı (CMB) - Evrenin ilk görüntüsü. Görüntüdeki renk farklılıkları birbirinden derecenin on binde biri kadar sıcaklık -dolayısıyla yoğunluk- farkı gösteren noktaları işaret ediyor. Burada görülen yoğun bölgelerin ilerde büyüyerek galaksi kümeleri gibi dev yapıları oluşturduğu düşünülüyor.
Penrose'un CMB'de kantını bulduğunu iddia ettiği Büyük Patlama öncesi evreni Conformal Cyclic Cosmology teorisi olarak biliniyor. Okuduğum ve anlayabildiğim kadarıyla, evren Büyük Patlama ve sonrasında hızla genişleyerek milyarlarca yılda tekrar büyük patlama sırasındaki düzgün ve homojen yapıya benzer bir durum arasında döngüsel olarak ilerliyor. Her döngü kendinden önceki zamanların bir nevi imzasını taşıyor, yani evrenin o anki durumu bir önceki hali tarafından belirleniyor. Büyük patlama öncesindeki evrendeki karadeliklerin birleşmeleri sonucu ortaya çıkan kütleçekim dalgaları da bugünkü evrenimizde gözleyebildiğimiz kozmik mikrodalga fon ışınımında kendisini gösteriyor... Penrose'un bu konuda yazdığı son kitabı, "Cycles of Time" için mayısa kadar beklememiz gerekecek, elime geçtikten sonra daha detaylı bir şekilde burada incelemeyi düşünüyorum.
Roger Penrose - günümüzün en önde gelen teorik fizikçilerinden
Makaleye geri dönersek, Penrose'un iddiası birçok kozmoloji uzmanı tarafından dikkate değer bulunsa da şüpheci bir şekilde karşılandı. Makalenin yayınlanmasının üzerinden birkaç hafta geçmedi ki kozmik mikrodalga verileri üzerine çalışan birçok uzman, Penrose'un analizindeki eksikleri gösteren makaleleri arXiv'e gönderdiler. Söz konusu makalelerde araştırmacılar, Penrose'un işaret ettiği bölgelerin özel bir durum ifade edemeyecek kadar rastlantısal dağıldığını söylüyorlar. Yani Penrose'un vardığı sonuç istatistiksel olarak göz önüne alınmaya değer değil. Tabii konu bununla hemen kapanmıyor, Penrose yaptıkları analizdeki istatistiksel problemlerin farkında olduğunu fakat ortaya koyduğu sonuçların iddaların aksine dikkate değer olduğunu söylediği bir makaleyi de cevap olarak geçtiğimiz gün arXiv'e gönderdi.
Tartışma hala devam ediyor. Penrose'a katılanlar da var, onu şiddetle eleştirenler de.. Fakat bu olayın tekrar gündeme getirdiği konuya şöyle geriye çekilip uzaktan bakmakta yarar var... Bundan yüz yıl önce değişmeyen, durağan bir evrende yaşadığımızı sanarken Einstein'ın alan denklemleri ve Hubble'ın uzaklaşan galaksi gözlemleriyle genişleyen ve bundan yola çıkarak da bir başlangıcı olan bir evrene sahip olduğumuzu düşünür olduk. Bu fikrin kabul görmesi hiç de kolay olmadı aslında ama 80'lerde ortaya koyulan "Inflation" teorisi ile büyük patlama sonrası hızlı genişlemenin teorik altyapısı da halledilince herşey yoluna girdiği düşünüldü.. Standart modelin birçok gözlemi açıklama gücüne rağmen bir taraftan da kuşkucuların "Büyük Patlama"nın kendisi ve öncesine dair sordukları sorulara cevap veremediği ortadaydı. Bu sorular hep akıllarda olsa da mevcut konsensüsle çatışmamak adına fazla dile getirilmiyordu. Fakat 90 sonrası kozmolojideki çeşitli gözlemsel ilerlemeler ışığında teorik çalışmalar da artınca "rahatsız edici" sorular da gündem oluşturmaya başladı.
Kozmolojide bu konudaki bütün görüşleri harika bir şekilde inceleyen bir belgesel yayınladı bu sene BBC tarafından : "What Happened Before the Big Bang" adında... Bu blogda da geçmişte de paylaştığım Neil Turok ve Paul Steinhardt'ın Çevrimsel Evren Modelleri, Andrei Linde'nin Çoklu Evren Modeli'nin yanı sıra yeni yeni ortaya atılan Perimeter Teorik Fizik Enstitusu'nden Param Singh'in kuantum kütleçekimi temelli "Büyük Patlama - Büyük Sıçrama" teorisi, gene aynı enstitüden Simon Singh'in karadelik içinde oluşan Büyük Patlama teorisinden Penrose'un Döngüsel evrenine kadar birçok teoriden bahsediliyor belgeselde. Hepsinin ortadaki problemlere bakış açıları ve öne sürdükleri çözümler var; bir kısmı deneysel ve gözlemsel verilerle uyuştuğunu iddia ediyor; bir kısmı da gözlemsel olarak test edilmeyi bekliyor. Bütün bu teorileri test etmek adına birçok ülke tarafından milyon dolarlık projeler hayata geçirilmiş durumda, LIGO, LISA, LOFAR, Planck bunların önde gelenleri...
Çok değil, bence beş-on yıl içinde sorulan bu temel sorulara tatmin edici cevaplar alınacak ve eminim bu cevaplar beraberinde birçok soruyu da getirecek, bir taraftan da birçok teori tarihin tozlu sayfalarına gömülecek... Fakat güzel olan şey, atılan her adım ve sorulan her soruyla evrene dair anlayışımızda bir adım daha ileri gidiyor olacağız. Sorular sormak ve cevaplarını aramak için bu motivasyon yeter artar bile...
0 yorum:
Yorum Gönder