Büyük Patlamanın Enteresan Yönleri

Günümüzde bazı bilim adamları da dahil, çoğu insan kainatın Big-Bang denen büyük patlama anında bir kaos olarak var olduğunu düşünmektedir. Her şeyin birbirine karıştığı, rasgele çarpışmaların olduğu bu ilk, şekilsiz ve zahiren düzensiz görünen çekirdek yapıdan galaksilerin, dünyamızın, hayatın ve insanların ortaya çıkışı bazı kimselere göre tesadüflerin eseridir. Büyük patlama ile ortaya çıkan kâinat çekirdeğinin karmakarışık yapısından şu anda gözlerimizle gördüğümüz sanatlı, düzenli ve muhteşem binlerce eserin ortaya çıkması, her şeyi tek bir Yaratıcı’ya bağlayanlara göre zaten çok zor değil ve O’nun kudretinin tezahürüdür. Ancak yapılan son araştırmalar göstermiştir ki, big-bangla hayata başlayan kâinatımız daha ilk saniyelerinde bile şimdiki görünen muntazam eserleri verecek şekilde bir “düzen yumağı”nın patlamasıyla başlamıştır. Biz bu yazıda büyük patlama hadisesinin bilinmeyen bazı yönlerini ele alacağız.

KARADELİKLER VE KOZMİK KAOS

Genel çekim teorisinde, sis­temlerin entropilerinin nasıl olduğu tam olarak açıklanmamış olmasına rağmen, Jakob Bekenstein ve Stephen Hawking’in yaptığı ve kuantum teorisinin karadeliklere uygulandığı son çalışmada “Eğer kâinat bir dü­zen içinde değil de bir kaos içinde yaratılmış olsaydı, ilk yaratılan var­lıkların karadelikler olması gerekirdi.” neticesi ortaya çıkmaktadır. Karadelikleri anlamak için genel çe­kim teorisi üzerinde biraz durmak gerekiyor.

Genel çekim, tabiatta yaratılmış olan dört temel kuvvetten en zayıfıdır. Ancak etki alanı çok uzak mesafelere uzanabildiğinden ve elektrikte olduğu gibi artıların eksileri götürmesi diye bir problemi olmadığından kâinat çapında, yıldızlar arasında etki eden tek kuvvet “genel çe­kim kuvveti”dir. Genel çekim alanlarının entropisi tam olarak formülize edilmemekle birlikte bazı temel özellikleri anlaşılmıştır. Termodina­mikte dağınıklığın ölçüsü olarak bildiğimiz entropi, işin içine genel çekim girince tersine bir özellik göstererek düzenin bir ölçüsü olmaktadır.

Eğer başka kuvvetler devreye girmeseydi, aslında bütün sistemler kendi içinde genel çekim etkisiyle çökerlerdi. Meselâ dünyamızın kendi ağırlığı allında çökmesini engelleyen şey, taşıdığı maddelerin sertliğidir ki, bunun da kaynağı elekt­riksel kuvvet kökenlidir. Güneşte ise, merkezin­deki nükleer fırının oluşturduğu dışa doğru ba­sınç, çekimin oluşturacağı çökmeyi dengelemek­tedir. Eğer bahsedilen kuvvetler olmasaydı, bir­kaç dakika içinde hem dünya hem de güneş birer karadelik halinde yok olurdu. Bu haliyle genel çekime uyan sistemlerde karadelik olma, ulaşıla­cak nihaî durum veya maksimum entropi hâlidir.

Size belki şaşırtıcı gelebilir ama yeterli mik­tardaki dağınık madde topluluğunun eninde so­nunda ulaşacağı nihaî nokta, bir gaz kümesi veya yıldızdan daha çok bir karadelik olmaktır. Bunun bir adım ötesinde şu soru sorulabilir: Kâinat bü­yük patlama ile yaratıldığı ilk anda düzenli mi, yoksa düzensiz miydi? Buna verilecek cevap “düzensiz” olursa, ilk anda ortalığın karadeliklerle dolu olması gerektiği sonucu ortaya çıka­caktır. İlk anda karadeliklerin ortaya çıkmamış ol­duğu bilindiğine göre, yazımızın başında sözü edilen ve Bekenstein ile Hawking’e ait olan sonu­ca ulaşmaktayız; “Kâinat big-bang ile ilk yaratıl­dığı anda da tam bir düzen içindeydi.” Veya baş­ka bir ifadeyle “iş şansa veya tesadüflere kalsay­dı kâinat karadeliklerden ibaret olacaktı.’’ Roger Penrose’nun yaptığı hesaplara göre içinde yaşadığımız kâinatın ilk yaratılıştaki durumuna göre oluşma ihtimali 10 ‘da birdir.

PATLAMA İLE ÇEKİM ARASINDAKİ HASSAS DENGE

Big-bang ile genel çekim arasındaki ilişki konusunda kozmologların hayret ettiği ikinci nokta şudur: Yaratılışın ilk anından itibaren bü­yük patlamanın ortaya çıkardığı dışa doğru sav­rulma ile genci çekimin gerektirdiği içe doğru çe­kiş kuvveti arasında son derece hassas bir denge içinde cereyan eden mücadele mevcuttur, öyle ki eğer büyük patlamanın gücü biraz daha zayıf olsaydı, kâinat sonunda büyük çöküş ile kendi içine çekilerek yok olurdu (Patlamanın tam tersi). Öte yandan büyük patlamanın gücü biraz daha fazla olsaydı, maddeler öylesine bir hızla birbi­rinden uzaklaşacaktı ki, galaksilerin, dolayısıyla yıldızların ve dünyanın oluşmasına imkân kalma­yacaktı.

Bu hassas denge hakkında bir fikir sahibi olabilmek için yapılmış bir hesabın neticesine göz atmak yeterlidir. Uzay ve zamanın fizik adına bir mânâ ifade ettiği ilk anda yani 10^-43 sn’de büyük patlama kuvveti ile genel çekim kuvveti arasın­daki fark, 10⁶⁰’da bir mertebesinden daha azdı. Yâni bu kadar küçük bir fark oluşsaydı gözledi­ğimiz kâinatın gerçekleşmesi mümkün olmaya­caktı. Bu ihtimali anlayabilmek İçin bir misal ve­relim. 20 milyar ışık yılı ötede kâinat büyüklüğündeki bir kütle topluluğunun içinde yer almış 1 cm²’lik hedefe aldığımız nişanda isabet ettir­memiz ne kadar zor ise, bu ihtimalin şans ve tesa­düflerle kendi kendine gerçekleşmesi de o kadar zordur.

BÜYÜK PATLAMANIN ESRARENGİZ HOMOJENLİĞİ

Kâinatın, maddenin dağılımı itibariyle ne­den bu kadar homojen ve büyük patlamanın hız ve yön açısından neden bu kadar düzenli olduğu son derece şaşırtıcıdır. Bilindiği üzere, çoğu pat­lamalar rastgele yönlere ve dağınık bir şekilde gerçekleşir. Büyük patlamanın da bu şekilde fark­lı yönlerde, farklı hızlarda gerçekleşmiş olması beklenir. Ancak beklenenin tersine, yapılan göz­lemler, patlama sonucu devam eden genişleme­nin her yönde homojen olarak aynı hızda gerçek­leştiğini gösteriyor.

Kâinatın ilk yaratıldığı anda belli bir nok­tadan yola çıkan bir ışık düşünelim. Bu ışık şim­diye kadar 20 milyar ışık yılı mesafesinde yol alacaktı. Bu mesafeden daha uzaktaki, kâinatın diğer noktaları bu ışığı alamayacak ve oradaki A gözlemcisi henüz bu ışığı göremeyecekti. Benzer şekilde ışığın ilk çıktığı noktadaki B gözlemcisi de A gözlemcisinden haberdar olamayacaktı. Bu­radan çıkan netice, yaşadığımız anda hiçbir göz­lemcinin 20 milyar ışık yılından daha uzakları göremeyeceğidir. Bu mânâda, uzayda gözlediğimiz bir tür “ufuk”dan bahsedebiliriz. Hiçbir sin­yal, etki veya bilginin ışık hızından daha hızlı ha­reket edemeyeceği düşünülürse, birbirinin ufku dışında kalan kâinat parçalan arasında hiçbir fi­zikî etkileşimin olamayacağı sonucuna ulaşırız.

Teleskopla birbirine zıt doğu ve batı gibi uzak yıldızlan gözlerken, gözlenebi­len en uzak doğu ve batı noktaları, aslında birbiriyle fiziksel teması hiç olmayan noktalar olacaktır. Bunu şöyle bir misalle açıklayabiliriz. Ok­yanusta doğu ve batı ufkunda yeni gözlediğimiz iki gemi, o anda biz her ikisini de görebilmemize rağ­men onlar birbirlerini gözlemleyememektedirler. Peki nasıl olur da, birbirinden tamamen habersiz ve ile­tişim kuramayan kâinatın farklı noktalarında aynı davranışı gözleyebiliyoruz? Nasıl olur da bu farklı zıt ku­tuplarda yer alan birbirinden çok uzak noktalarda, aynı boyutlarda ve şekillerde galaksiler yer alıyor? Kâinatın ilk yara­tıldığı 10^-43 sn anına dönersek, bu anda görüş “uf­ku” 10^-33 cm olacaktır. Bu ilk an için birbirin­den habersiz en azından 10⁸⁰ parçanın olduğunu da hesaba katarsak, bu kadar bağımsız parçanın gözlediğimiz kâinatı oluşturmak için birbiriyle haberleşmeksizin nasıl birbiriyle uyum içinde ha­reket etmiş olmaları bilim adamlarını şaşırtmak­tadır ki, bu olay bizleri kâinatın ötesinde herşeye sözü geçen sonsuz bir gücün kudret, ilim ve ira­desini kabul edip önünde saygı ile eğilmeye zor­lamaktadır. Bu arada homojenlik tamamen “mut­lak bir homojenlik” şeklinde gözlenseydi hiçbir galaksinin ve dolayısıyla hayatın oluşamayacağı gerçeğini de unutmamalıyız. Yâni bir yönde ho­mojenliğin genel mânâda olmasıyla herşeyden haberdar bir Yaratıcı’nın varlığı gösteriliyor, öte yandan mutlak homojenliğe izin verilmeyerek galaksilerin ve sayısız hayat formlarının netice verebileceği farklılaşmalara imkân tanınmasıyla kudret ve kader cilveleri gösterilmiş oluyor.

Gerek big-bang ve gerekse insanın ilk yaratılışındaki olayları açıklamada bugünkü bilim âciz kalmakta ve tekrarlanması mümkün olmayan, hatta hayal edilmesi bile mümkün olmayan bu gibi hâdiselerin hiçbir zaman laboratuara sokula­mayacağı unutulmamalıdır. Diğer yandan, sebep­ler açısından hâdiselerin akış biçimi açıklanabilse bile fizik kanunları ve temel sabitlerin neden öyle değil de böyle olduğu açıklanamamaktadır. Bir başka ifade ile kâinatı açıklamaya çalışan fizik bilimi birgün buna muvaffak olsa bile kendi ken­dini, yani “kanunlar ile sabitleri” açıklayamama gibi bir duruma düşmesi kaçınılmaz görünmektedir.