Büyük Patlama kuramı yanlış olabilir mi?

Corey S. Powell

Büyük Patlama, modern gökbilimin tanımlayıcı anlatısıdır: evrenimizin bir başlangıcı olduğunu ve içinde yaşayan insanlar gibi sonlu (sınırlı) bir zamana sahip olduğunu bildiren cesur bir görüştür. Dolayısıyla, bu sınırlı zaman da evrenin gittikçe genişlediğine ilişkin kanıtlarla tanımlanır (ve maalesef, birçoğumuz bu duyguyu biliriz). Bu iki düşünce -tekil bir kozmik başlangıç ve ardından gelen milyarlarca yıllık kozmik büyüme- o denli tuhaf ki kimi insanlar bu fikirlerle asla uzlaşamadı. Neticede, fikre şüpheyle bakanlar, Büyük Patlama modelinin geçerliliğini modelin ortaya çıkışından beridir sorguladılar.

ÖLÇÜMLERDEKİ TUTARSIZLIKLAR ŞÜPHELERİ ARTIRDI

Ana akım gökbilimciler arasında Büyük Patlama’yla ilgili şüpheler, 1960’lı yıllarda, evrenin sıcak ve erken döneminden kaldığı ifade edilen ve tüm evrene yayılan bir radyasyon vızıltısı olan ‘kozmik mikrodalga arkaplanın’ keşfedilmesiyle büyük oranda azaldı. Ancak teorinin sınırlarına ilişkin şüpheler varlığını korudu. Son zamanlardaysa, evrenin nasıl genişlediğiyle ilgili farklı ölçümlerde fark edilen şaşırtıcı bir tutarsızlıktan esinlenerek tekrar yoğunlaştı. Bilimsel orta yolcular dahi, erken evrene ilişkin anlayışımızın görmezden gelinemeyecek biçimde eksik olduğunu kabul ediyorlar. O halde şimdiki temel hedef, bence, büyük sorunun derinlerine inmek olmalı: Büyük Patlama kuramı yanlış olabilir mi?

Bu soru kamusal tartışmalarda ve sosyal medyada sürekli biçimde karşımıza çıkıyor. Çoğu durumda, bilim hakkındaki yanlış anlaşılmalar, bilimin ne olduğuyla ilgili şüpheler kadar kök salmış gibi görünmüyor. Bu sebeple, verilecek anlamlı bir yanıt, çok önemli bir açıklama bölümüyle başlamalı: Büyük Patlama, kiminle konuştuğunuza bağlı olarak iki farklı şey anlamına gelir.

Kamuya açık bir konuşmada, Büyük Patlama genellikle evreni yaratan gizemli başlangıca dair bir olayı tanımlamak için yaygın biçimde kullanılır ve genellikle tek bir noktadan çıkan muazzam bir patlama olarak öngörülür. (Doğrusunu söylemek gerekirse, popüler makaleler ve resimler bu fikirleri aşırı basitleştirici ve kafa karıştırıcı bir ifadeyle güçlendirir.) Ne var ki gökbilimcilerin ‘Büyük Patlama’ ile kastettiği şey aslında bu değil.

BÜYÜK PATLAMA NEDİR?

Mühim noktalardan biri, Büyük Patlama’nın herhangi bir insanın tanık olduğu türden bir patlama olmaması. Chicago Üniversitesi’nde kıdemli bir gökbilimci olan Wendy Freedman, “Bu, insan zihninde algılanması zor olan bir kavram” diyor. “Kafa karışıklığından kurtulmak için başvurulan ilk şey, bomba patlamasına benzer bir görüntüdür –ve bu bizim ilk olarak kafamızda canlandırma eğilimi gösterdiğimiz ve yanlış olan bir şeydir-; yani, bir merkezden dışarı doğru uçan maddelerle bir patlamanın yaşandığı bir yer hayal ederiz. Aslında olan bu değildi. Büyük Patlama, ‘uzaya doğru’ değildi, uzayın patlamasıydı. Patlamanın bir merkezi ya da kenarı yoktu.”

Büyük Patlama’nın dışında bir yer yoktu, o yüzden, hiçbir yere doğru genişlemiyordu. Tersine, uzayın tamamı her yerde genişlemeye başladı. İşte bu sebeple de galaksilerin bizden öteye, her yöne doğru uzaklaştığını görüyoruz. Herhangi bir yerdeki herhangi bir gözlemci de aynı şeyi görür. Kimi zaman, Büyük Patlama’yı insan psikolojisini yansıtan bir metafor olarak düşünüyorum. Bir anlamda, kendinizi evrenin merkezindeymiş gibi görebilirsiniz; ne var ki diğer tüm gözlemciler de bu şekilde görür. Öte yandan, daha derin bir anlamda, merkezde kimse yoktur; çünkü genişleme her yerde yaşanıyor ve hepimiz aynı durumdayız.

Evrenin uzaydaki bir noktada bir patlamaksızın nasıl oluştuğunu merak eden herkes açısından, cevap bu olamazdı. Bu fikir gerçekten de yanlış ama aynı zamanda Büyük Patlama’nın tarif ettiği şey de değil.

TEORİ NE SÖYLÜYOR, KANITLARI VAR MI?

Bu ise beni diğer bir kilit noktaya taşıyor: Büyük Patlama, evrenin nasıl başladığının bir açıklaması değil, neden başladığının bir açıklamasıdır. Bu görüş, evreni neyin (ya da kimin) yarattığı ve hiçlikten önce (eğer varsa) neyin bulunduğu hakkında hiçbir varsayımda bulunmaz.

Modern gökbilimciler için Büyük Patlama, evrenin son derece sıcak ve yoğun bir erken durumdan şu anda gördüğümüz gerçekliğe nasıl genişlediğini tanımlayan bir model. Bu görüşe ilişkin kanıtlar çok büyük. Şüphesiz, evren hakkındaki bilgimiz muazzam biçimde büyüdükçe, son 50 yılda başka hiçbir şey onun yakınına bile gelemedi.

Büyük Patlama bağlamında en bilindik kanıt, uzak gökadalardan gelen ışıklarda gözlemlenen “kızıla kaymalardan” kaynaklanır; yine de bu tek destekleyici kanıt değildir. Kozmik mikrodalga arkaplanın spektrumu ve dağılımı, aşırı sıcak olan Büyük Patlama’yla ilgili beklentilere tam anlamıyla uygundur. Galaksilerin evrimi, evrenin sınırlı yaşına tanıklık eder ve gözlemlenen yıldızların yaşları da kozmik genişlemeden elde edilen evrenin yaşıyla tam olarak eşleşir. Büyük boyutlu galaksilerin evrendeki dağılımı, Büyük Patlama’nın yarattığı ilkel parçacıklar ve radyasyondan oluşan çorbadaki akustik salınımların inişli çıkışlı dalgalarına denk düşen ince bir dalgalanma deseni ortaya koyar. Evrende gözlemlenen hidrojen, helyum, döteryum ve lityum bolluğu, kesin olarak bu çorbada gerçekleşen nükleer tepkime modelleriyle aynı düzeydedir.

Büyük Patlama’nın yorumlama çerçevesi baştan sona hatalı olabilir mi? Bunun imkânsız olduğunu söyleyemem ama kavranılamaz diyebilirim.

KARŞITLARI DA KABUL ETTİLER

Büyük Patlama karşısındaki en ciddi muhaliflerden olan ve kariyerinin başlarında Durağan Evren Modeli’ni savunan gökbilimci Geoffrey Burbidge, savunduğu model hakkındaki kanıtların yanlışlığı tamamen ispatlanmasına rağmen, gözde teorisini terk etmeyi reddetmişti. Yaşamının ilerleyen yıllarında, birçok küçük ölçekli Büyük Patlama’yı etkin bir şekilde birleştiren karmaşık bir salınan-evren modeli ile ortaya çıktı. Aslında, dile getirmeksizin Büyük Patlama’yı kabul etmişti. 2005 yılında, Discover dergisi, Burbidge ve fikirleriyle ilgili ayrıntılı bir profil yayınladı.

Planck uzay aracınca oluşturulan ve (görülebilen) tüm evreni kapsayan kozmik mikrodalga arkaplan haritası, evrenin henüz 380.000 yaşındayken sahip olduğu sıcaklığın bir görüntüsünü sunuyor. Büyük Patlama, bu radyasyonu açıklamak için bilinen tek modeldir. (Görsel: ESA / Planck İşbirliği)

Büyük Patlama karşısında ortaya konan birçok alternatifle karşılaştım; fakat evrenimizin 13.8 milyar yıl önce sıcak, yoğun bir başlangıcı olduğuna dair geniş gözlemsel kanıtlarla açıkça ve kapsamlı bir şekilde ilgilenen bir tanesini bile görmedim. Bildiklerim arasında, gerçekten de farklı bir görüşe en yakın olanı, Büyük Patlama’nın hiç gerçekleşmediği hakkında bir inanç geliştiren bir plazma fizikçisi olan Eric Lerner’in ‘plazma-kozmoloji’ modeli. Öte yandan, ortaya koyduğu model verilerle tamamen tutarsız.

Aynı zamanda, ne kadar şeyi bilmediğimiz hususunda açık olmak mühimdir. Bu yalnızca bir olasılık değil, Büyük Patlama anlayışımızın eksik olduğu tam olarak kesindir.

Kozmik şişme, Büyük Patlama esnasında saniyenin ilk anlarında neler olduğu hakkında yaygın biçimde kabul gören bir teori olsa da henüz kanıtlanmadı. Kozmik şişmenin süratiyle ilgili devam eden tartışma, bu erken döneme ilişkin bilgisizliğimizin bir yansıması olabilir. Büyük Patlama’nın neden ve nasıl gerçekleştiği de tam olarak bir gizemdir. Gökbilimcilerin tartıştığı “çoklu-evren” ya da birçok başlangıcı olan salınımlı bir evren fikri veya evreni ortaya çıkaran iki gerçeklik zarının çarpışmasıyla ilgili spekülasyonları işitmiş olabilirsiniz. Şayet biri doğruysa bile, bu görüşlerden hangisinin doğru olduğunu kimse bilmiyor. Diğer yandan, tümünün ortak noktası, hepsinin bizim şu anda var olan evrenimizin aşırı derecede sıcak, yoğun bir erken durumdan ortaya çıktığını gösteren kanıtları kabul ediyor olmaları; yani tamamı, Büyük Patlama’yı başlangıç noktası olarak kabul ediyorlar.

Büyük Patlama’dan önceki bir zaman var mıydı? Evren sonsuza kadar genişleyecek mi? Başka bir Büyük Patlama olacak mı? Evren sonlu mu yoksa sonsuz mu? Başka evrenler var mı? Bunların tamamı heyecan verici, geniş ve açık sorular. Doğanın büyük planındaki yerimizle ilgili öğreneceğimiz birçok şey var. Fakat, gelecekteki teori ve keşifler bizi nereye götürürse götürsün, Büyük Patlama’nın, bu resmin bir parçası olacağına hiç şüphe yok.

* Yazının aslı Discover Magazine sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)