Büyük Patlama Anında Evren Ne Kadar Küçüktü?
Başlangıçta Evren Ne Büyüklükteydi?
Evrenin sonsuz olduğunu düşünebiliriz ve aslında gerçekten de sonsuz olabilir; işin aslını bir gün öğrenebilecek miyiz, bilmiyoruz. Büyük Patlama, yani Evren'in bir "doğum günü" olduğu gerçeği (ya da zamanda sınırlı derecede geçmişe gidebileceğimiz gerçeği) ve ışık hızının sonlu olduğu gerçeği sağ olsun; Evren'in görebildiğimiz kadarıyla sınırlıyız. Gözlenebilir Evren, 13.8 milyar yaşında ve bizden her yöne doğru 46.1 milyar ışık yılı genişliğindedir. Peki bundan yaklaşık 13.8 milyar yıl önce Evren ne kadar büyüktü? Haydi, bu soruya cevap vermek için Evren'in görebildiğimiz kısmına bakalım.
Gözümüzü uzak galaksilere çevirdiğimizde, teleskoplarımızın görebildiği kadarıyla, ölçmesi kolay olan bazı şeyler olduğunu görürüz, mesela:
- kırmızıya kaymanın ne kadar olduğu ya da ışığının eylemsiz referans çerçevesinde ne kadar kaydığını,
- ne kadar parlak gözüktüğü ya da nesnenin yaydığı ışığın ne kadarını ölçebildiğimizi ve
- ne kadar büyük olduğu ya da gökyüzünde ne kadar açısal derece kapladığı.
Bu bilgiler çok önemli, çünkü eğer ışığın hızını (tam olarak bildiğimiz nadir şeylerden birini) ve baktığımız nesnenin özünde ne kadar parlak ya da büyük olduğunu biliyorsak, bütün bu bilgileri kullanarak o nesnenin ne kadar uzaklıkta olduğunu bulabiliriz.
Gerçekte, bir nesnenin ne kadar büyük ya da parlak olduğu konusunda sadece tahmin yürütebiliriz. Eğer uzak bir galakside bir süpernova gerçekleştiğini görürseniz, daha önce görmüş olduğunuz yakındaki bir süpernovaya dayanarak o süpernovanın özünde ne kadar parlak olduğunu bildiğinizi varsayıyorsunuz; ama aynı zamanda o süpernovanın gerçekleştiği ortamın ve süpernovanın kendisinin aynı olduğunu ve süpernovayla sizin aranızdaki hiçbir şeyin aldığınız sinyali değiştirmediğini de varsayıyorsunuz. Gökbilimciler bu etkileri üç sınıfa ayırıyor:
- Evrimsel etki (daha yaşlı/daha uzaktaki nesnelerin özünün farklı olması),
- çevresel etki (bu nesnelerin bulunduğu konumun şartlarının düşündüğümüzden farklı olması) ve
- yok olma etkisi (toz gibi bir şeyin ışığı engellemesi).
Bu etkilere ek olarak, bilmediğimiz başka etkiler de olabilir.
Ama eğer gördüğümüz bir nesnenin öz parlaklığı (ya da büyüklüğü) konusunda haklıysak, o halde parlaklık/uzaklık ilişkisini baz alarak nesnelerin ne kadar uzakta olduğunu ölçebiliriz. Dahası, kırmızıya kaymalarını ölçerek, ışığın bize ulaştığı süre boyunca evrenin ne kadar genişlediğini öğrenebiliriz. Aynı zamanda; madde ve enerji, uzay ve zaman arasında iyi tanımlanmış bir ilişki (Einstein’ın genel göreliliğinin bize vermiş olduğu şey) olduğundan, bu bilgiyi evrende mevcut olan bütün madde ve enerjinin farklı formlarının farklı kombinasyonlarını hesaplamada kullanabiliriz.
Fakat hepsi bu kadarla da sınırlı değil!
Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.Kreosus
Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.
Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.Patreon
Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.
Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.YouTube
YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.
Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.Diğer Platformlar
Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.Giriş yapmayı unutmayın!
Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.
Evrenimizi oluşturan şeyler şunlardır:
- 0.01% - Radyasyon (fotonlar)
- 0.1% - Nötrinolar
- 4.9% - Normal Madde; gezegenler, yıldızlar, galaksiler, gaz, toz, plazma ve kara delikler dahil
- 27% - Karanlık Madde, yer çekimi ile etkileşime giren bir madde fakat Standart Model’in bütün parçacıklarından farklı
- 68% - Karanlık Enerji, evrenin genişlemesinin hızlanmasına neden olur.
Bu bilgileri Evren'in geçmişte herhangi bir zamandaki enerji yoğunluğu karışımını ve evrenin o an ne kadar büyük olduğunu tahmin etmek için kullanabiliriz. Yeterince açıklayıcı olduklarından bunları logaritmik ölçeklerde çizelim:
Görebildiğiniz gibi, karanlık enerjinin günümüz evreninde önemli bir yeri var, ama aslında son zamanlarda ortaya çıkmış bir şey. Evren tarihinin ilk 9 milyar yılı boyunca, madde (normal ve karanlık maddenin birleşimi) evrenin baskın bileşeniydi. Ama ilk birkaç bin yıl boyunca radyasyon (foton ve nötrino formunda) maddeden bile daha fazla önem taşıyordu!
Bunları söylüyoruz, çünkü bu bileşenlerin her biri evrenin genişlemesini farklı yönde etkiliyor. Bugün evrenin her yöne doğru 46.1 milyar ışık yılı genişliğinde olduğunu bilmemize rağmen Evren'in herhangi bir zamandaki büyüklüğünü bulabilmek için o zamanki madde yoğunluğunu tam olarak hesaplamamız gerekir. O da işte böyle gözüküyor.
İşte Evren'in bazı eğlenceli kilometre taşları:
- Samanyolu Galaksisinin çapı 100,000 ışık yılıdır, Evren bu büyüklüğe yaklaşık 3 yaşında ulaştı.
- Evren bir yaşındayken şu ankinden daha sıcak ve daha yoğundu. Ortalama sıcaklığı 2 milyon K'den daha fazlaydı.
- Evren 1 saniye yaşındayken, kararlı bir çekirdek oluşturmak için çok fazla sıcaktı; protonlar ve nötronlar sıcak plazma denizindeydi. Ayrıca, bugün onu Güneş'in etrafında çizseydik, en uzak olanı Ross 154 olmak üzere en yakın yedi yıldız sistemini çevreleyecek bir yarıçapa sahip olacaktı.
- Evren, yaklaşık olarak bir saniyenin trilyonda biri yaşındayken, yarıçapı Güneş ile Dünya arasındaki uzaklık kadardı. O zamanlar evrenin genişleme hızı bugünkünün 1029 katıydı.
Elbette, eğer istersek daha da geriye gidebiliriz; kozmik enflasyonun son bulduğu ve Büyük Patlama'ya sebep olan âna... Evren'imizi bir tekilliğe geri döndürmek istiyoruz, ama kozmik enflasyon buna olan ihtiyacı tamamen ortadan kaldırıyor. Bunun yerine, onu geçmişe doğru belirsiz uzunlukta logaritmik genişleme dönemi ile değiştirirsek, evrenin başlangıcı olarak tanımladığımız sıcak, yoğun, genişleyen bir duruma sebep olarak sona erer: 10-30 ile 10-35'inci saniyeler arasında bir yerin, küçücük bir kısmına bağlıyız. İşte biz de bu zamandaki (kozmik enflasyonun bittiği ve Büyük Patlamanın başladığı zaman) Evren'in büyüklüğünü bulmaya çalışıyoruz.
Bu gözlemlenebilir evrenin boyutu... Gerçekte "evrenin boyutu", görebildiğimizden tabii ki çok daha fazla ama ne kadar fazla, bilmiyoruz. Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması ve Planck uydusunun bize sağladığı bilgilere göre Evren ikiye katlansaydı, çapı, gözlemlenebilir kısmının çapının yaklaşık 250 katı olurdu. Gerçekte sonsuz büyüklükte de olabilir, kozmik enflasyonun doğası gereği tarihinin son saniyesi dışında her şey siliniyor.
Ama eğer Gözlenebilir Evren üzerinden hesaplarsak, Büyük Patlama gerçekleşmeden hemen önce ve kozmik enflasyonun son 10-30 ile 10-35'inci saniyeleri arasında, Gözlemlenebilir Evren'imizin boyutu 17 santimetre (10-35'inci saniyeyi baz alırsak) ile 168 metre (10-30'uncu saniyeyi baz alırsak) arasındaydı.
Yani en küçük makul cevap, 17 santimetre: Neredeyse bir futbol topu büyüklüğünde! Evren, bundan daha küçük olamazdı; çünkü kozmik mikrodalga arka plan ışımasından bildiğimiz sınırlar bu olasılığı devre dışı bırakıyor. Evren'in o zamanlar bundan önemli ölçüde daha büyük olduğu malum, çünkü Gözlenebilir Evren, gerçek evrenin boyutundan çok çok daha küçük.
Özetle, Evren ilk oluştuğunda ne kadar büyüktü? Eğer Kozmik Enflasyon Modeli doğruysa, bir insan kafası ve gökdelenlerle dolu bir şehir bloğu arasında bir büyüklükteydi. O küçük şeye biraz zaman verin (bizim durumumuzda, yaklaşık 13.8 milyar yıl kadar verin) ve işte, elinizde olan şey, bugünkü Gözlenebilir Evren'imiz.
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.
İlginizi Çekebilecek Sorular
- Yıldızların entropisi gezegenler veya uyduların entropisinden her zaman daha fazla mıdır?
- Hiç atomun proton, elektron ve nötrondan daha fazla parçacığı olduğunu düşündünüz mü?
- Uyku borcu diye bir şey var mı ? Varsa bilgilendirir misiniz ?
- 22
- 13
- 10
- 6
- 4
- 3
- 3
- 1
- 1
- 1
- 1
- 1
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 24/01/2022 00:40:22 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/11112
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.
- Bilim Ağacı> Doğa Bilimleri> Fizik> Astronomi> Astrofizik> Fiziksel Kozmoloji
- Enerji Madde Evren Kozmik Enflasyon Teorisi Büyük Patlama Boyut Karanlık Madde Karanlık Enerji Büyüklük Büyük Kozmik
This work is an exact translation of the article originally published in Forbes. Evrim Ağacı is a popular science organization which seeks to increase scientific awareness and knowledge in Turkey, and this translation is a part of those efforts. If you are the author/owner of this article and if you choose it to be taken down, please contact us and we will immediately remove your content. Thank you for your cooperation and understanding.