Posts

Infinite Monkey Theorem (ya da Tesadüflerin Gücü Üzerine)

‘Infinite Monkey Theorem’ kavramını ‘Sonsuz miktarda maymun teoremi’ veya ‘Sonsuz zamanı olan bir maymun teoremi’ olarak tercüme edebiliriz. Bu teoremin belki bazılarının düşüneceği gibi evrim ile alakası yoktur. Bu teorem evrenin oluşumunu ele alan bir teorem dir. Evrenin oluşumunun tamamiyle bir tesadüfe bağlanabileceğini gösteren bir teoremdir ki o tesadüfün ihtimali eğer pozitif ise (yani imkansız değilse) ihtimali ne kadar düşük olursa olsun o tesadüfün bir gün gerçekleşeceğini ele alan bir teorem dir.

Read more

Büyük Patlamadan Önce Ne Vardı?

Bu soruyu cevaplama isteğim eski Soru-Cevap sayfamda sorulmasından kaynaklanıyor. Orada sorulan her soruyu sırasıyla, zamanla burada daha detaylı bir şekilde ele alarak yazmayı planlıyorum.Böylece insanların merak ettiği şeyleri cevaplandırmış olacağım hem de bilgi vermeye devam edeceğim. Tabi canımın istediği şeyleri de yazmaya devam edeceğim.

Yalnız şunu belirtmek istiyorum. Büyük patlamadan önce ne vardı diye merak ediyorsunuz ama büyük patlama anını biliyor musunuz peki? Biliyorum demeyin çünkü dünyada hiç kimse bilmiyor ne olduğunu. O anı bilmeden öncesini merak etmek de ilginç aslında.

Sorunun en basit yanıtı. Büyük patlamadan önce ne olduğu bilinmiyor. Tahminler var. Ama şu an büyük patlama anını bile bilemezken, öncesinde bir şey var mıydı?, varsa ne vardı? sorularını cevaplama şansımız yok. Yavaş yavaş ilerleyerek anlatacağım… Ama bunlardan lütfen bir sonuç çıkarmayın ya da yeni çağ dinleri oluşturmayın rica ediyorum :)

buyuk-patlamaÖncelikle, şu anki evrenimizin başlangıcı büyük patlama. Bizim evrenimizin daha öncesinde ne vardı sorusu aslında anlamsız bir soru. Neden? Bizim bildiğimiz evrende zaman boyutu vardır. Uzamsal 3 boyut ve bir adet zaman boyutu büyük patlama esnasında oluştu. Yani zamansal olarak büyük patlamadan öncesi olamaz. Bundan dolayı öncesini sormak mantıksızdır. Aynı zamanda eğer bizim hiç bir şekilde anlayamayacağımız başka bir yapı veya bir şey varsa zaman olmadığı bir şekilde, bu şey bizim evrenimiz olmayacağı için gene soru anlamsızlaşır ve cevap verilmesi imkansızlaşır. Çünkü bizim algılarımız 3 uzamsal boyut ve bir zaman boyutuna göre evrimleştiği için istesek de algılayabileceğimiz bir yapı olmayacaktır. Ama ileride gelişen teknoloji ve matematik ile dolaylı yollardan keşfetme şansımız olabilir.

Şimdi diğer seçeneklere gelelim. Sonsuz genişleme modeli. Bu aynı zamanda çoklu evrenler hipotezini oluşturan model. Bu model, büyük patlamadan hemen önce inflation genişlemesinin gerçekleştiği bir hipotez olan inflation genişlemesini kaynak olarak ilerler. Inflation genişlemesi büyük patlamadan hemen önce saniyenin bir çok kez milyarlarca kez birinde evrenin nanometre boyutundan 250 milyon ışık yılı mesafesine genişlemesidir. Inflation alanı denen bir alanın yüksek enerji seviyesi denen bir durumdan düşük seviyeye düşmesi esnasında ortaya çıkan enerjinin böyle muazzam bir genişlemeye sebep olduğu daha sonra normal itici özelliğini yitirerek büyük patlamadan sonrasında oluşan parçacıkların temeli olduğu düşünülüyor. Sonsuz genişleme modelinde inflation alanı sonsuza dek genişliyor ve bu alanın bazı bölgelerinde enerji deşarj olduğunda evren, evrenler oluşuyor. Buna göre ilerlersek büyük patlama öncesinde inflation alanı vardır. Ve hemen şu soru gelir; ondan öncesinde ne vardı? Aslında bu soruların şu an bilimsel olmadığını, kendi içinde paradoks oluşturduğunu hemen anlayabiliriz. Tıpkı evren neyin içinde genişliyor sorusu gibi.

stella neutroni collissione oroBaşka bir hipotezde ise büyük patlamanın iki evrenin sınırlarının çarpışması sonucu oluştuğunu söyler. Kozmik mikrodalga fon ışımasında da bu izin olduğunu belirtir. Ama yukarıdaki hipotez gibi bu da ispatlanması oldukça güç. Bu hipoteze göre büyük patlamadan öncesinde bir şey var diyemeyiz. Çünkü hiçlikteki evrenlerin çarpışması ile yoğunlaşan enerji evreni oluşturmuştur. Ancak hiçlikteki diğer evrenlerden söz edilebilir.

İlginç bir hipotez vardır. Evrenin 4 boyutlu bir kara deliğin 3 boyutlu olay ufku olduğunu söyler. Bununla ilgili daha önce bir yazı (Evrenin Nasıl Var Olduğuna Dair Yeni Bir Teori) yazmıştım. Bu hipoteze göre de daha öncesinde kara deliğe dönüşen ve çökmekte olan bir 4 boyutlu bir yıldız ve onun bulunduğu bir evren vardı.

Anlaşıldığı üzere ihtimaller çok ama kesin cevap yok. Hatta belki büyük patlama teorisi çökertilir belli mi olur?

Kütleçekim Dalgalarının Keşfinin Sonuçları – 2 – Kuantum Alanları, Higgs Alanı ve Şişme Teorisi

Bir önceki yazımda (Kütleçekim Dalgalarının Keşfi ve Sonuçları) kütleçekim dalgalarının ne olduğu, nasıl ortaya çıktığı, keşfi ve sonuçlarını açıklamıştım. Fakat sonuçları hakkında anlatmayı unuttuğum bir şey olduğunu farkettim ve bu yazıyı yazma kararı aldım. Hazırken higgs alanı ve şişme teorisinin arasındaki bağıntıyı da burada anlatmış olacağım.

Çoklu Evrenlere Gelen Destek ve Şişme Teorisi

Aslında çoklu evrenler teorisine genel destek kütleçekim dalgalarından gelmiyor. Bu destek şişme teorisinin kendisinden geliyor. Daha önceki yazımda belirttiğim üzere kütleçekim dalgaları şişme anından sonra olması düşünülüyordu ve bu ispatlandı. Dolaylı olarak şişme teorisi de ispatlandı. Şişme teorisi evrenin büyük patlama anından 10-32 saniye sonra ışıktan bile çok çok hızlı bir şekilde inanılmaz büyüklüklere genişlemesidir. Bunu biraz daha detaya inerek açıklamak gerekiyor.

Read more

Evrenin Olası Sonları

Eğer bilim insanlarının evrenin başlangıcı dışında tartışmayı sevdikleri başka bir konu varsa özellikle bu evrenin olası sonlarıdır (tabi her şeyin teorisi gibi şeylerde var aslında ya neyse). Normalde dünyadaki yaşamı daha biz ne olduğunu anlamadan sonlandırabilecek bir sürü olay mevcut aslında, örneğin en son Rusya’ya düşen meteor gibi ama evrenin sonu farklı bir durum. Evrenin sonu dünyanın sonuna göre daha zor ve tahmin edilmesi zordur aslında ama bu bizi tahminler yapmaktan alı koymayacaktır özellikle komplo teorisyenlerini (-_-). Neyse… Öncelikle evrenin sonu hakkında gerçekliğe yakın bir yorum yapabilmek için şunları bilmek gerekiyor.

  • Evrenin genel şekli.
  • Evrenin yoğunluğu.
  • Evrenin ne kadarı gerçekten karanlık enerjiden oluştuğu.

1- Büyük Yırtılma

Büyük Yırtılmanın aşama aşama durumlarını anlatan bu resimde, her aşamada neler gerçekleştiğini ve evrenin sonunda ne olduğunu görebilirsiniz.

Büyük Yırtılmanın aşama aşama durumlarını anlatan bu resimde, her aşamada neler gerçekleştiğini ve evrenin sonunda ne olduğunu görebilirsiniz.

Az buçuk astronomi ile ilgileniyorsanız karanlık enerjiyi ve evrenin genişlemesine olan etkiyi biliyorsunuzdur. Karanlık enerji yüzünden evren giderek hızlanarak genişlemektedir. Bu genişleme bir gün öyle bir noktaya gelecektir ki galaksiler, yıldızlar, gezegenler hatta atomlar kendilerini bir arada tutamayacak ve parçalanacaktır. İşte buna büyük yırtılma deniliyor. Tam detaylı açıklaması ise şöyle. Eğer evrenin yoğunluğu kritik yoğunluk dediğimiz yoğunluktan daha az ise evren sonsuza dek genişlemeye devam edecek ve çok yüksek hızlara vararak az önce dediğimiz olay gerçekleşecek. Tabi eğer bu yoğunluk kritik yoğunluktan fazla ise evrenin kendi içine çökeceğini dememe gerek yok tekrardan. Dartmouth kolejinden Robert Caldwell’e göre bu olay gerçekleşirse ortalama olarak Büyük Patlama’dan 22 milyar yıl sonra gerçekleşecek. Tabi bu sırada güneş hidrojen yakıtını bitirmiş ve kırmızı dev sürecine geçmiş olacaktır. Eğer o zamana kadar hayatta kalabilirsek dünyanın parçalanması büyük finalden tam 30 dakika önce gerçekleşecek onun dediğine göre.

2- Büyük Donma

Büyük Donma modeli en olası görülen evrenin sonu modellerindendir.

Büyük Donma modeli en olası görülen evrenin sonu modellerindendir.

Bu senaryomuzda ise teorimiz karanlık enerjinin doğasına göre şekil buluyor ve evren bir önceki teorimizdeki gibi genişlemeye devam ediyor. Giderek artan hızlarda galaksiler birbirinden hızla uzaklaşıyor fakat yırtılma gerçekleşmiyor. Aynı zamanda evrendeki ısı da bu uzaklaşma ile aynı şekilde dağılıyor. Evren giderek soğuyor ve soğuyor en sonunda da mutlak sıcaklığa düşerek artık evrende hiç bir iş yapılamaz hale geliyor. Tabi bu sırada galaksilerdeki yıldız üretimi için gerekli olan gazlar, bulutsular da tükendiği için tüm yıldızlar yavaş yavaş sönüyor ve yeni yıldız üretimi de sonlanıyor. Işık kaynağını da kaybedince karanlık ve soğuk bir evrenle karşı karşıya kalıyoruz. Evren bu noktada maksimum entropiye ulaşmış oluyor. Bu hem benim hem de bir çok bilim insanının  olasılığı en fazla olan evrenin sonu teorisi olarak görülüyor.

3- Büyük Çöküş

Bu resimde kritik yoğunluğa göre büyük çöküşünde içinde bulunduğu olasılıkları görüyoruz.

Bu resimde kritik yoğunluğa göre büyük çöküşünde içinde bulunduğu olasılıkları görüyoruz.

Bu model ise büyük yırtılmanın tam tersi olarak görülür. Çok büyük bir zaman sonra (büyük olasılıkla trilyonlarca yıl sonra) eğer evrenin yoğunluğu kritik yoğunluktan fazla ise genişleme yavaşlayarak duracak. Daha sonra ise evren büzüşmeye yani kendi içine çökmeye başlayacak. En sonunda ise Büyük Patlama anındaki o tekilliğe geri dönecek. İşin garip yanı böyle bir şey daha önce de gerçekleşmiş olabilir. Bazı bilim insanları Büyük Patlama’nın periyodik bir döngü olduğunu ve evrenin her genişlemeden sonra tekrar içe çökerek Büyük Patlama anını periyodik olarak yaşadığını ileri sürmüştür. Buna evrenin nefes alış verişi diyebilirsiniz. Büyük çöküş nefes almak ve Büyük Patlama ise nefes vermek olarak görülebilir. Fakat devamlı artan entropi bunu belli bir sayıdan daha fazlasına imkan vermeyeceğidir.

4- Büyük Slurp

Bu modelin çevirisini tam olarak yapamadım. Slurp köpürdeterek içmek ve ağzını şapırdatmak anlamına geliyor. Oysaki modelimizin onla bir alakası yok.
Modelimize dönecek olursak bu aralarında en yenisi ve garibi diyebiliriz. Öncelikle 2013 yılındaki higgs bozonunun bulunuşunu duymuşsunuzdur eminim. Hatta bizim kanallarda alakasız insanlar bunu tartışmaya yeltenmişti !… Bu model kısaca eğer higgs bozonu çok ağırsa ve evrenimiz bir kuantum dalgalanmasının oluşturduğu bir baloncuktan ibaret ise evrenimiz çok dengesiz bir durumda olacaktır ve higgs bozonunun kütlesi en ufak bir değişiklikte oluşturduğu balonda bulunan her şeyin kütlesi milyonlarca kez artacaktır. Bunun etkisi evrenimizi ışık hızı ile büyüyecek ve hatta büyüyor bile olabilir. Böyle bir durum olduğunda ışık hızı sınırı yüzünden fark edemeden yok olmuş oluruz. Çünkü böyle bir kütle artışı ile evren kendi içine çökecektir.Daha detaylı bir yazım mevcut bununla ilgili. Onun ismi ise Evren Her An Çökebilir! Belki de Yarın.

Kaynaklar:
About.com/physics – Big Crunch
About.com/space – Visual Timeline of the Universe
Universe Today – What Is The Big Rip?
Universe Today – Big Freeze
Wikipedia – Future of an expanding universe

Erkenden Ölmüş Galaksilerin Gizemine Bir Bakış

Danimarka’dan bilim insanları Büyük Patlama’dan 3 milyar sonra varlığı keşfedilen 3 adet galaksi ile erkenden ölen galaksilerin gizemini keşfetmişlerdi. Şimdi ise evrenin ilk anlarındaki kozmik çarpışmalar erkenden yaşlanıp artık yeni yıldız üretemeyen ölü galaksiler oluşmasına sebep olduğunu düşünüyorlar.

Bu gizem Copenhagen üniversitesinde Niels Bohr enstitüsünde evren daha 2-3 milyar yıl yaşındayken keşfedilen galaksiler ile başlamıştı. Bu galaksiler bugünkü yaşlı, büyük ve yıldız üretimini bitirmiş ölü galaksiler gibi olmasından dolayı tam bir muamma içerisindeydi. Bir galaksinin ölümü yıldızlararası tozunun biterek yeni yıldız üretimi yapamaz olmasından dolayıdır. Normalde çoğunluğu büyük spiral veya devasa eliptik galaksilerdir. Galaksiler belli zamanlarda yerel gökada kümelerindeki diğer galaksilerle çarpışarak bu ham maddesi olan yıldızlararası tozu bulutsuları yenileyerek yıldız üretimine devam eder. Fakat eninde sonunda bu ham maddeler bitecek ve tüm galaksiler ölecektir.

İlk yıldızlar çok erken zamanlarda Büyük Patlama’dan 200 milyon yıl sonra hidrojen ve helyumdan oluşmaya başlamıştı. Bilim insanları çok erkenden yıldız üretimini bitirmiş büyük ölü galaksilerin bu zamanlarda bebek galaksilerin diğer bebek galaksilerle çarpışarak daha büyük galaksilere ve bu büyük galaksilerin de diğer galaksilerle çarpışarak daha da büyümesine ve her çarpışmada daha çok yıldız üretimine sebep olarak bu hale geldiği düşünülüyor. Çok fazla çarpışmadan dolayı 40 milyon yıl gibi bir süre içerisinde ham maddesini yıldızlara dönüştürerek bitiriyor ve erkenden yaşlanıp ölmüş galaksiler oluyorlardı. Ve daha evren 3 milyar yaşında iken büyük galaksilerin yarısının çoktan oluşup öldüğünü görebiliyoruz.

Evrenin erken zamanlarında bebek galaksilerin bir çok kez çarpışması ile bu galaksilerin yıldız üretim maddelerini çok çabuk bitirdiğine inanılıyor.

Evrenin erken zamanlarında bebek galaksilerin bir çok kez çarpışması ile bu galaksilerin yıldız üretim maddelerini çok çabuk bitirdiğine inanılıyor.

Evrenin Erken Zamanlarında Yaşam Olasılığı!

Bu sadece bununla kalmıyor tabi. Normalde ilk yıldızlar hidrojen ve helyumdan oluşan ve onları çekirdeklerinde nükleer füzyon ile yakan yıldızlardı. Bu yıldızlara 1. nesil yıldızlar deniliyor. (GÜneş ya 2.ci ya da 3.ncü nesil tam hatırlamıyorum). Bu nükleer füzyon sırasında daha ağır elementler oluşur ve daha fazla nükleer füzyon yapamayan bu yıldızlar değişik patlama tipleri geçirerek yeni yıldızların oluşumu için bulutsular, gezegenimsi bulutsular gibi ham maddeleri oluştururlar. Ama her defasında giderek daha da ağırlaşan elementler ile. Normalde bildiğimiz süreçteki yıldız oluşumları ile bu ağır elementler ile gezegen oluşumları çok çok sonra oluşur. Fakat bu galaksilerin hızlı oluşumu ile ağır elementler daha da hızlı olacağından gezegen oluşumları da tahmin ettiğimizden daha erken oluşmuş olacaktır. Hatta belli bir zaman sonra bu gezegenlerde yaşam oluşması bile muhtemel olabilir.

Bundan emin olmak için 10dan fazla 10-12 milyar ışık yılı uzaklıktaki galaksilerin ışık tayflarını incelediler. Normalde elementler kendilerine foton çarptığında belli tayfdaki bir fotonu geri gönderirler. Ve buna göre filtreleme yaparak uzaktaki yıldızların, bulutsuların, gezegenlerin, galaksilerin içeriklerinde neler olduğu tespit edilebilir. Aslında gördüğünüz o renkli uzay resimlerinin hepsi bu şekilde filtrelenmiştir. Görülebilir ışıkla filtrelenen resim çok azdır aslında. Bilim insanları bu incelemelerde ağırlıklı olarak hafif elemenler görselerde bir kaçında yıldızlararası tozda ve yıldızlarda ağır elementlere rastladılar. Özellikle galaksilerden bir tanesi çok fazla ağır elementlere sahipti ki bu da evrenin erken zamanlarında gezegenlerin oluşumuna ve hatta yaşamın oluşuma uygun olduğunu gösteriyor.

Kaynak:
  • University Of Copenhagen – Baby galaxies grew up quickly
  • Monthly Notices Of The Royal Astronomical Society Letters – On the sizes of z≳2 damped Lyinline image absorbing galaxies

Gene Evrenin Oluşumuna Dair Yeni Bir Teori

Artık en ilgisizin bile duyduğu büyük patlama teorisini bilirsiniz. O kadar bilinen bir teoridir. Ama altını çizelim teoridir. Yani onu destekleyen kanıtlar mevcut fakat açıklayamadığı şeyler de var. Aynı zamanda ona ters düşen şeylerde. Fakat eldeki en iyi teori olduğu için o göz önünde oluyor hep. Fakat bu onun çürütülemeyeceği anlamına gelmiyor. Büyük Patlama’ya alternatif bir sürü teoriler var ve hep üretiliyor.

Evrenin 13,77 Milyar yıl önceki sıcaklık dalgalanmalarının resmi olan Mikro Dalga Kozmik Fon Işıması

Evrenin 13,77 Milyar yıl önceki sıcaklık dalgalanmalarının resmi olan Mikro Dalga Kozmik Fon Işıması

İşte bu noktada anlatacağım şey gene bir teori daha üretildi. (Aslında artık hipotez demeye alıştırmam lazım kendimi neyse). Büyük Patlama’ya sonsuz yoğunluğun çok küçük bir noktadan birden bire genişlemesi konu alınırken Heidelberg Üniversitesi’nden Christof Wetterich’un hipotezine göre big bang hiç olmadı, evren boş ve çok soğuk bir durumdan yavaşça bugüne geldi.

Dediğimiz gibi bu ilk alternatif hipotez değil ve son da olmayacak. Örnek verirsek 2012 yılında Melbourne ve RMIT üniversitelerinden bilim insanları evrenin 13,8 milyar yıl önce faz değişimi yaşadığını yani tıpkı katı bir cismin sıvı haline geçmesi gibi faz değişimi yaşadığını iddia etmesi gibi. (Örnek bir başka hipotez ise evrenin sonu hakkındaki yazımda da buna benzer bir faz değişimi ile kütle artışından dolayı evrenin çökeceği hipotezi de atılmıştı ortaya).

Fakat Christof Wetterich’in teorisi bununla kalmıyor ve evrenin genişlemediğini de söylüyor. Son makalesnde Heidelberg evrenin çok soğuk bir başlangıçtan başlayarak yavaşça evrimleştiğini, çok büyük kozmik zamanlardan sonra parçacıkların kütlesinin artarken bir yandan kütleçekim güçlerinin düştüğünü iddia etti. Buna kısaca büyük patlaman’ın tekilliğinin olmadığı Geçiş modeli (crossover) ismini verdi.

İddiası teoride doğru olabilir. Bu şekilde bir değişim uzayda evrenin geçmişine baktığımızda normalden daha sıcak gözükmesini sağlayacak ve uzak objelerinde kırmızıya kaydığı yani uzaklaştığı görüntüsünü oluşturacaktır. Aynı şekilde bu teoriyi kullanarak evrenin geçmişinde istediğiniz kadar sonsuz geçmişe gidebilirsiniz. Sadece daha sıkıcı, soğuk ve boş bir evrenle karşılaşırsınız. Büyük Patlama’nın da tekilliğini açıklamak zorunda kalmazsınız. Tabi bu kozmik mikro dalga fon ışımasını açıklamaya yetersiz kaldığı gerçeğini değiştiremiyor.

Gene de nihai teori için oldukça uzaktayız. O ana dek tüm teoriler benim göz bebeğimdir.

Kaynak:
  • io9-New theory suggests the universe emerged from a long, cold deep freeze