Uzay Penceresinden - Prof.Dr.Halil KIRBIYIK - E. ODTÜ Dekanı
Köşe Yazarı
Uzay Penceresinden - Prof.Dr.Halil KIRBIYIK - E. ODTÜ Dekanı
 

EVREN BİLİM -4

Bugünkü evreni en iyi açıklayan Büyük Patlama modelinin başlangıcına bakmadan önce, rakip modelleri geçersiz kılan, 1965 deki en güçlü deneysel bulgudan ve öncesi çalışmalardan biraz daha ayrıntılı söz etmek yerinde olacaktır. Ancak bundan da önce başka bir öngörüden söz edeceğiz. 1930’lu yıllarda nükleer fizikte (çekirdek fiziği) önemli gelişmeler olmuş; bunun sonucu, bazı bilim insanlarının karşı koymasına rağmen, atom bombası yapılmış ve İkinci Dünya Savaşında Japonya’da Hiroşima ve Nagasaki’ye ABD tarafından atılarak savaş sonlandırılmıştır. İnsanlık tarihinin en yıkıcı etkisinin yaşandığı bu olayda iki şehirde ölenlerin sayısı 240000’lere ulaşmıştır. Tam da bu yıllarda iki çalışma görüyoruz. 1929 yılında Hubble’ın evrenin genişlediğini keşfinden sonra fizikçiler ve astrofizikçiler Büyük Patlamanın başlangıcında çok sıcak ve yoğun bir yapının olduğunu düşündüler. Evrenin başlangıcındaki ortamdan gelen ışınımın bugün gözlenebileceğini ve genişlemeden dolayı soğuduğu için düşük sıcaklıkta; yaklaşık 3 Kelvin derece olarak ölçülmesi gerektiğini öngördüler. Diğer çalışma; 1941 yılında A. McKellar isimli bir fizikçinin araştırmasıydı. Uzay boşluğunda, her yeri kaplayan, kozmik ışınım enerjisinin 2,3 dereceye tekabül ettiğini bulmuştu, ancak ölçtüğünün büyük patlama kozmik ışınımı olduğunu bilmeden yapmıştı. 1965 yılına gelindiğinde her şey açıklığa kavuştu. Bu yıla gelinceye kadar teknolojinin henüz yeterli olmamasından dolayı deneysel veya gözlemsel olarak gösterilemedi. Başka bir fizikçi ekibi de  (R.A. Alpher, H. Bethe ve G. Gamow) Büyük Patlamanın, erken evrende hidrojen ve helyum gibi kimyasal elementleri yaratabileceği tezini savunmuş ve Alpher bu konuyu doktora tezinde enine boyuna incelemiştir. Daha doğrusu Gamow’un öğrencisi Alpher bu konuda doktora tezi yapmıştır. Buldukları sonuçları 1948 yılında saygın bir dergide yayınlamışlardır. Söz edilen bu elementler evren 3 dakika yaşındayken belli oranlarda oluşabilecek ve ışınımla beraber homojen bir çorbaya benzer yapıda evrimini sürdürecekti. Başlangıçta hidrojen, helyum ve ışınım bir arada yaşayıp gidiyor şeklinde bir önerileri oldu.             Daha sonraki yazılarımızda ayrıntısına gireriz; ama bu aşamada şunu söylemek gerekir ki, genişlemeyle evren soğuyacak ve 380000 yıl yaşına geldiğinde (o zaman sıcaklık 3000 derece civarındaydı) madde (hidrojen vd) ile ışınım birbirinden bağımsız hareket edebilecek ve biz ışınımı, evrenin soğuması nedeniyle şu anda daha düşük bir enerjide görebileceğiz. Neden bu sıcaklıkta oluyor; çünkü bundan önceki evrede sıcak madde ışınımı geçirmiyordu. İşte bugün evrende her yerde ve her yönde aynı yoğunlukta, eş yönlü olarak gördüğümüz düşük enerjili mikrodalga ard alan veya arka alan ışınımı buydu ve 1940’lı yıllarda da öngörülen buydu.             Bilindiği gibi, İkinci Dünya Savaşında radar teknolojisi çok yoğun kullanılmış ve savaş teknolojisi yüksek derecede gelişmiştir. Savaş sonrasında bu teknoloji bilimsel araştırmalara adapte edilmiş ve radyo astronomi büyük bir atılım yaparak mikrodalgaların iletişimde ve araştırmalarda kullanılması hız kazanmıştır. Hatırlanacağı gibi 1960’lı yıllarda uzay çağına girilmiş, Ay’a insan gönderilmiştir.             1960’ların ortalarına gelindiğinde tesadüfen yapılan bir keşif Büyük Patlama dışındaki evren modellerinin pabucunu dama atıyordu. Neydi bu tesadüfi keşif ?   Bell Telefon laboratuvarlarında (ABD) A. Penzias ve R. Wilson iletişimde mikro dalgaların kullanılması konusunda araştırma yapıyorlardı. Bunun için bir radyo anten kullandılar. Deney sırasında anten alıcılarına ilginç bir ışınım enerjisi geldiğini fark ettiler. Her yönden ve devamlı geliyordu. Düşük yoğunluktaki bu enerji veya ışınım onları şaşırtır ve nedenini anlayamazlar.  Antenin kirlenmiş olabileceğini düşünürler ve anteni sık sık yıkamak gibi bir uğraşa da girerler.  Kuşların kirletmesinden kaynaklanabileceğini düşünmüşler ama nafile ne yapsalar düşük yoğunluklu bu enerji veya ışınım alıcılarına gelmeyi sürdürmüş.  Bulgularını üniversitelerdeki fizikçilerle paylaşmış ve sonuç olarak tesadüfen gözlenen bu ışınımın evren 380 bin yıl yaşında ve 3000 derece sıcaklıkta iken yayılan ışınımın, genişlemeyle 3 derece olarak öngörülmüş olan “Mikrodalga Kozmik Ard alan ( arka alan)” ışınımı olduğu ispatlanmış oluyordu. Böyle bir fiziksel olay ancak Büyük Patlama modelinde olabileceğinden, evrenin büyük bir patlamayla, çok yoğun ve yüksek sıcaklıkta bir başlangıç yaptığı ve evrimine genişleyerek devam ettiği perçinlenmiş oldu. Bu keşiflerinden dolayı Penzias ve Wilson 1978 yılında Nobel ödülüne layık görülmüştür. Son cümle olarak; Büyük Patlama evreni sadece genişlemiyor fakat 1998 de yapılan bir keşifle, ivmeli genişliyordu, hızını artırarak genişliyordu.
Ekleme Tarihi: 02 Ekim 2025 -Perşembe

EVREN BİLİM -4

Bugünkü evreni en iyi açıklayan Büyük Patlama modelinin başlangıcına bakmadan önce, rakip modelleri geçersiz kılan, 1965 deki en güçlü deneysel bulgudan ve öncesi çalışmalardan biraz daha ayrıntılı söz etmek yerinde olacaktır. Ancak bundan da önce başka bir öngörüden söz edeceğiz.

1930’lu yıllarda nükleer fizikte (çekirdek fiziği) önemli gelişmeler olmuş; bunun sonucu, bazı bilim insanlarının karşı koymasına rağmen, atom bombası yapılmış ve İkinci Dünya Savaşında Japonya’da Hiroşima ve Nagasaki’ye ABD tarafından atılarak savaş sonlandırılmıştır. İnsanlık tarihinin en yıkıcı etkisinin yaşandığı bu olayda iki şehirde ölenlerin sayısı 240000’lere ulaşmıştır. Tam da bu yıllarda iki çalışma görüyoruz.

1929 yılında Hubble’ın evrenin genişlediğini keşfinden sonra fizikçiler ve astrofizikçiler Büyük Patlamanın başlangıcında çok sıcak ve yoğun bir yapının olduğunu düşündüler. Evrenin başlangıcındaki ortamdan gelen ışınımın bugün gözlenebileceğini ve genişlemeden dolayı soğuduğu için düşük sıcaklıkta; yaklaşık 3 Kelvin derece olarak ölçülmesi gerektiğini öngördüler. Diğer çalışma; 1941 yılında A. McKellar isimli bir fizikçinin araştırmasıydı. Uzay boşluğunda, her yeri kaplayan, kozmik ışınım enerjisinin 2,3 dereceye tekabül ettiğini bulmuştu, ancak ölçtüğünün büyük patlama kozmik ışınımı olduğunu bilmeden yapmıştı.

1965 yılına gelindiğinde her şey açıklığa kavuştu. Bu yıla gelinceye kadar teknolojinin henüz yeterli olmamasından dolayı deneysel veya gözlemsel olarak gösterilemedi. Başka bir fizikçi ekibi de  (R.A. Alpher, H. Bethe ve G. Gamow) Büyük Patlamanın, erken evrende hidrojen ve helyum gibi kimyasal elementleri yaratabileceği tezini savunmuş ve Alpher bu konuyu doktora tezinde enine boyuna incelemiştir. Daha doğrusu Gamow’un öğrencisi Alpher bu konuda doktora tezi yapmıştır. Buldukları sonuçları 1948 yılında saygın bir dergide yayınlamışlardır. Söz edilen bu elementler evren 3 dakika yaşındayken belli oranlarda oluşabilecek ve ışınımla beraber homojen bir çorbaya benzer yapıda evrimini sürdürecekti. Başlangıçta hidrojen, helyum ve ışınım bir arada yaşayıp gidiyor şeklinde bir önerileri oldu.

            Daha sonraki yazılarımızda ayrıntısına gireriz; ama bu aşamada şunu söylemek gerekir ki, genişlemeyle evren soğuyacak ve 380000 yıl yaşına geldiğinde (o zaman sıcaklık 3000 derece civarındaydı) madde (hidrojen vd) ile ışınım birbirinden bağımsız hareket edebilecek ve biz ışınımı, evrenin soğuması nedeniyle şu anda daha düşük bir enerjide görebileceğiz. Neden bu sıcaklıkta oluyor; çünkü bundan önceki evrede sıcak madde ışınımı geçirmiyordu. İşte bugün evrende her yerde ve her yönde aynı yoğunlukta, eş yönlü olarak gördüğümüz düşük enerjili mikrodalga ard alan veya arka alan ışınımı buydu ve 1940’lı yıllarda da öngörülen buydu.

            Bilindiği gibi, İkinci Dünya Savaşında radar teknolojisi çok yoğun kullanılmış ve savaş teknolojisi yüksek derecede gelişmiştir. Savaş sonrasında bu teknoloji bilimsel araştırmalara adapte edilmiş ve radyo astronomi büyük bir atılım yaparak mikrodalgaların iletişimde ve araştırmalarda kullanılması hız kazanmıştır. Hatırlanacağı gibi 1960’lı yıllarda uzay çağına girilmiş, Ay’a insan gönderilmiştir.

            1960’ların ortalarına gelindiğinde tesadüfen yapılan bir keşif Büyük Patlama dışındaki evren modellerinin pabucunu dama atıyordu. Neydi bu tesadüfi keşif ?   Bell Telefon laboratuvarlarında (ABD) A. Penzias ve R. Wilson iletişimde mikro dalgaların kullanılması konusunda araştırma yapıyorlardı. Bunun için bir radyo anten kullandılar. Deney sırasında anten alıcılarına ilginç bir ışınım enerjisi geldiğini fark ettiler. Her yönden ve devamlı geliyordu. Düşük yoğunluktaki bu enerji veya ışınım onları şaşırtır ve nedenini anlayamazlar.  Antenin kirlenmiş olabileceğini düşünürler ve anteni sık sık yıkamak gibi bir uğraşa da girerler.  Kuşların kirletmesinden kaynaklanabileceğini düşünmüşler ama nafile ne yapsalar düşük yoğunluklu bu enerji veya ışınım alıcılarına gelmeyi sürdürmüş.  Bulgularını üniversitelerdeki fizikçilerle paylaşmış ve sonuç olarak tesadüfen gözlenen bu ışınımın evren 380 bin yıl yaşında ve 3000 derece sıcaklıkta iken yayılan ışınımın, genişlemeyle 3 derece olarak öngörülmüş olan “Mikrodalga Kozmik Ard alan ( arka alan)” ışınımı olduğu ispatlanmış oluyordu. Böyle bir fiziksel olay ancak Büyük Patlama modelinde olabileceğinden, evrenin büyük bir patlamayla, çok yoğun ve yüksek sıcaklıkta bir başlangıç yaptığı ve evrimine genişleyerek devam ettiği perçinlenmiş oldu. Bu keşiflerinden dolayı Penzias ve Wilson 1978 yılında Nobel ödülüne layık görülmüştür.

Son cümle olarak; Büyük Patlama evreni sadece genişlemiyor fakat 1998 de yapılan bir keşifle, ivmeli genişliyordu, hızını artırarak genişliyordu.

Yazıya ifade bırak !
Okuyucu Yorumları (0)

Yorumunuz başarıyla alındı, inceleme ardından en kısa sürede yayına alınacaktır.

Yorum yazarak Topluluk Kuralları’nı kabul etmiş bulunuyor ve ulusgazetesi.com sitesine yaptığınız yorumunuzla ilgili doğrudan veya dolaylı tüm sorumluluğu tek başınıza üstleniyorsunuz. Yazılan tüm yorumlardan site yönetimi hiçbir şekilde sorumlu tutulamaz.
Sitemizden en iyi şekilde faydalanabilmeniz için çerezler kullanılmaktadır, sitemizi kullanarak çerezleri kabul etmiş saylırsınız.