Evrenin Gizemli Dünyasına Yolculuk -5
Hep bu çember dolanıp durduğumuz
Neönümüz belli, ne sonumuz
Kim varsa bilen çıksın söylesin
Nereden geldik? Nereye gidiyoruz?
Ömer HAYYAM
Her birinizin farklı düşüncelere sahip olduğunuzu ve aktardıklarımın bir kısmına inanmakta zorluk çektiğinizi pekâla biliyor ve kabul ediyorum. Hatta zaman zaman "olmaz böyle saçmalık" dediğinizi duyar gibiyim.
O kadar haklısınız ki? Zira olağanüstü küçüklerin dünyasında olağanüstü büyükleri, olağanüstü büyüklerin dünyasında olağanüstü küçükleri günlük deneyimlerimizle algılayarak anlamaya çalışmak hepimiz için zorluklar barındırıyor.
Ya bu evren içerisinde bulunan yüz milyarlarca galaksiyi, ya da her bir galaksi içerisinde bulunan yüz milyarlarca güneşleri (yıldızları), ya da her bir güneşlerin etrafında dolanan yüz milyarlarca gezegeni tahayyül edebilmek kolay mı?
Yüz milyarlarca gezegenden biri olan ve bu olağanüstü büyüklükler içerisinde olağanüstü küçük bir toz zerresi kadar bile olmayan, üzerinde 8 milyar insanı barındıran, Dünyamızın kozmostaki yerini idrak etmek de hiç birimiz için kolay değil.
Çok haklısınız; milyarlarca ışık yılı çaplı evrenimizi nasıl zihnimizde canlandıracağız ki?
Ne demek, milyar ışık yılı?
İyi de, bu kadar muazzam büyüklükleri neyle ölçüp, bilgiye dönüştürebiliriz ki?
Haydi o zaman, bizlere bu yolculuk boyunca rehberlik edecek bir evrensel ölçüm seti, aparatı oluşturalım.
Evet, bu ölçü setimiz: ışık hızı.
Elinize bir saat alın. Dikkatlice saniye çubuğunun ilerleyişini izleyin.
Tik tak, tik tak, tik tak sesleriyle ilerleyen saniye çubuğunun her bir tıklaması arasındaki zamanı zihninizde somutlaştırmaya çalışın.
İşte ışık, her bir tıklama zamanı boyunca 300.000 kilometre yol almaktadır. İnanılır gibi değil. Günlük yaşantılarımızdaki deneyimlerimizle ışığın bu hızını algılayabilmemiz kolay olmasa da artık bu hızı günümüz teknolojileriyle olağanüstü bir hassasiyetle ölçebiliyoruz.
Işık hızını zihnimizde şu şekilde somutlaştırabiliriz: Samsun Antalya arasının 1000 kilometre olduğunu kabul ediniz. Bu durumda, ışık bir saniye de Samsun Antalya arasında 150 defa gidip gelebilecektir. Ne muazzam bir hız değil mi?
Işığın sahip olduğu gizemlerle dolu olağanüstü yapısı ve varoluşumuzdaki yerini bir gün mutlaka bu sayfalarda geniş bir şekilde ayrıca paylaşmaya çalışacağım.
Şimdi evrensel ışık ölçü birimimizi oluşturalım:
Işığın bir saniyede almış olduğu 300.000 km yolu 60 ile çarparsanız, ışığın bir dakikada almış olduğu mesafeyi bulursunuz. Çıkan sonucu tekrar 60 ile çarparsanız bir saatte almış olduğu yolu bulursunuz. Çıkan sonucu 24 ile çarparsanız bir günde almış olduğu yolu bulursunuz. Ve nihayetinde, çıkan sonucu 365 ile çarparsanız bir yılda almış olduğu yolu bulursunuz.
Üşenmeyip bu hesabı yaparsanız, karşınıza çıkacak rakam: yaklaşık 9.5 trilyon km olacak ki biz bu uzaklığa "1 ışık yılı" diyoruz. Bir başka ifadeyle ışık bir yılda 9.5 tirilyon kilometre mesafe almakta diyebiliriz.
Anlayabiliyorum, rakamlar büyüdükçe anlamlarını yitirdiği alanlarda gezinmeye başladık; fakat devasa evren içerisindeki varoluş hikayemizi oluşturabilmenin de şimdilik daha kolay ve anlaşılır bir ölçüm seti bulunmuyor.
Artık evrensel ölçü aletimizi oluşturduğumuza göre, uzay gemimizle varoluşun muhteşem anlarına tanıklık ettiğimiz heyecan dolu yolculuğumuza devam edebiliriz.
Yolculuğumuzun henüz daha birinci saniyesine bile ulaşmadan, evrenin genişlediğine, sıcaklığın 100 milyar derece santigrat değerine hızla düştüğüne ve bu sıcaklıkta evrenin gelecekteki düzenini oluşturacak olağanüstü gizeme sahip dört temel kuvvetin ortaya çıkışına tanıklık etmiştik.
Yolculuğumuzun bir aşama sonrası olan 0.1 saniye (saniyenin onda biri) kadar bir zamanın geçtiği bir ana geliyoruz. Bu anda sıcaklık 30 milyar derece santigrattır. t=0 anından bu döneme gelene kadar henüz 1 saniye bile geçmedi.
Uzay gemimiz, karmaşa ve kaos içerisinde hareket eden elektron, foton ve kuarkların oluşturduğu kozmik bir sis denizinde ilerlerken, yine muazzam bir doğa olayına tanıklık ediyoruz.
ArtıkGüçlü Çekirdek Kuvveti devreye giriyor ve karmaşa içerisinde hareket eden kuarkları üçer üçer bir araya getirerek proton ve nötronların oluşmalarını sağlıyor. Nedenini bilmediğimiz şekilde bu birliktelik her defasında %75'e %25 oranında nötronların lehine oluyor.
Neden bu oran?
Kuarklar niçin ikişer ikişer veya beşer beşer değil de, üçer üçer birleşiyordu?
Bu bir rastlantı mı, yoksa yaratıcının eli mi?
Bu sorulara heyecanla cevap aramaya devam ediyoruz.
İlk defa temel parçacıkların bir araya gelmesiyle yeni bir madde beliriyordu. Artık proton ve nötronlar sahneye çıkmış ve kozmosun ilk elementi vücut bulmuştu: Hidrojen.
Hidrojen evrende ilk olarak ortaya çıkan ve evrende en sık karışılaşılan -%75 oranında- elementtir.
"Önce hidrojen varoldu. Hidrojen de yıldızların içerisinde diğer bütün elementlerin ortaya çıkmasına imkan sundu."
Biraz hızlanalım?
Büyük patlamanın üzerinden daha henüz 14 saniye geçmişti. Bu anda sıcaklık 3 milyar derece santigrat ve evren çok müthiş bir hızla genişlemeye devam ediyor
Güçlü Çekirdek Kuvvetinin henüz yapacağı çok büyük işler var; bu sıcaklıkta yeni elementler oluşturmak için proton ve nötronları bir araya getiriyor.
Oluşan bu çekirdekler nötronların fazla olması nedeniyle çok büyük patlamalarla tekrar parçalanarak yok oluyorlar. Bu döngü devam etse evrende var olan diğer elementlerin oluşumuna izin vermeyecekti ve bugün bizler de bu hikayeyi yazamayacaktık.
Bu sefer de, ikinci olarakZayıf Çekirdek Kuvveti devreye giriyor ve başlangıçta protondan daha fazla olan yüksek enerjiye sahip nötronları beta bozunmasına uğratarak onları bir protona, bir elektrona ve bir antinötrinoya dönüştürüyor. Böylece çekirdek dengesi sağlanıyordu.
Başka bir ifadeyle bir proton ile bir nötron ilk defa yan yana durabilecekleri bir ortam buldular.
1 proton ile 1 nötron bileşerek Hidrojen çekirdekleri ve onların izotoplarını ortaya çıkarırken, 2 proton ile 2 nötron bileşerek Helyum çekirdeğini ortaya çıkarıyordu. Evrenin %25'ini oluşturan ikinci en bol elementi?
Bugün evrenin inşasını başlatanGüçlü ve Zayıf Çekirdek Kuvvetinin sahip oldukları fiziksel özellikleri ve ilk atom çekirdeklerinin oluşmasındaki işlevlerini çok iyi bilmemize rağmen, bu kuvvetlerin nasıl ve niçin ortaya çıktıklarına dair bilgilerimiz şimdilik oldukça yetersiz kalmaktadır.
Evren henüz 14 saniye yaşında?
Uzay gemimizden baktığımızda protonlar ve nötronlar bir araya geldiklerine ve maddenin yapı taşı atomun çekirdeğini oluşturmaya başladıklarına tanıklık ediyoruz.
Quarkların birleşmesiyle proton ve nötronların, onların da birleşmesiyle atom çekirdeklerinin sahneye çıkması, ortamdaki karmaşayı biraz olsun azaltmasına rağmen, hala negatif yüklere sahip elektronların olağanüstü karmaşa içerisindeki hareketleri, yolculuğumuzdaki sisli ortamı devam ettiriyor.
Sıcaklık 3.000 derece santigratın altına düştüğünde yeni muazzam bir doğa olayına tekrar tanıklık ediyoruz:
Üçüncü kuvvetimizElektromanyetik Kuvvet devreye giriyor ve etrafta karmaşa içerisinde rastgele hareket eden negatif yüklü elektronları, pozitif yüklü protonların etrafındaki yörüngelere oturtturarak hidrojen ve helyum atomlarını oluşturuyorlar.
Bunun için 380.000 yıl beklenmişti. Çünkü ancak bu sıcaklıkta elektronlar, proton ve nötronlardan oluşan çekirdekler tarafından tutulabilirdi. Artık elektronların ortalıktan çekilmesiyle ortam saydamlaşmış ve görüş alanımız da artmıştı.
Artık mikro dünyanın temel yapı taşları olan atomların inşası tamamlanmıştı.
Bizler uzay gemimizde doğanın üç temel kuvvetinin tam da olması gereken zamanda, tam da olması gereken şiddette sırasıyla devreye girerek yarattığı atomu anlamaya çalışırken, bundan sonra neler olabileceğini merak ediyoruz.
Yolculuğumuz devam edecek.
Saygılarımla
Prof.Dr. Hüseyin KALKAN
Not: Her türlü eleştiri ve sorularınızı 05333465800 numaralı WhatsApp tan veya kalkanh@omu.edu.tr adresinden yazabilirsiniz.