The Big Bang Theory: Tüm zamanların en büyük patlamasını nasıl kanıtladılar?
Yazar: Nigel Henbest – Cambridge Doktoru, astronom, The History of Astronomy ve Journal of the British Astronomical Association gibi 50’den fazla kitabın yazarı, bilim ve diğer konularda belgesel olan Pioneer’in kurucularından biridir.
“Big Bang Teorisi, bilimsel terimlerle açıklanamayan ve anlaşılması zor bir fikirdir.”
1949’du ve astronom Fred Hoyle, BBC radyo stüdyosunda oturuyor ve yeni bir teoriye karşı konuşuyordu. Bu teoriye göre evren, milyarlarca yıl önce benzersiz bir olaydan geriye kalan dalgaları olan muhteşem bir patlamadan oluşmuştur.
Hoyle, patlamaya alelacele verilen bir isim olan Big Bang’in her yere yayılacağını o sırada nasıl tahmin edebilirdi? Big Bang, modern fiziğin ayrılmaz bir parçası haline geldi.
Parlak bir gökbilimci ve matematikçi olan Hoyle, Panspermiyen hipotezinden (yaşamın Dünya’ya bir göktaşı aracılığıyla uzaydan getirildiği fikri) Süpernova Nükleosentezi teorisine kadar bir dizi heyecanlı fikir üzerinde çalıştı. İnanması güç ama bilime bu kadar çok katkıda bulunan Hoyla’ya Nobel Ödülü verilmedi. Muhtemelen bunun nedeni, Cambridge Üniversitesi ve Nobel Komitesi’ndeki meslektaşları ile ilişkilerin bozulmasıydı. Ancak daha büyük neden sonraki yıllarda ortaya çıktı. Bugüne kadarki en büyük fizik yarışında yanlış takımın taraftarıydı.
Hoyle, yaşamı boyunca evrenin Durağan Durum teorisini destekledi.
Bu modelde evrenin başlangıcı veya sonu yoktur, yani madde her zaman bir muslukta olduğu gibi yaratılır.
Bu, şimdi kabul edilen Big Bang teorisi ile kesişiyor. Big Bang teorisine göre, hayatın ilk nefesinde (saniyenin yüz milyarda biri, yani 10 eksi otuz birden fazla), evren, evrenden milyarlarca kat daha küçükken bir futbol sahası boyutuna ulaştı. proton adı verilen küçük bir atom altı parçacık. Sonraki yüz milyon saniye içinde evren, temel parçacıklardan ve onların antiparçacıklarından oluşan çorba benzeri bir varlığa evrildi ve yerçekimi gibi doğa kuvvetlerinin trilyonlarca sıcaklıkta ayrılmasıyla “soğumaya” başladı. derece Fahrenheit. Bir mikrosaniye sonra evren, protonları ve nötronları oluşturacak kadar soğudu ve ilk birkaç dakika içinde protonlar ve nötronlar birleşerek helyum ve hidrojenin çekirdeğini oluşturdu.
Önümüzdeki 300.000 yıl boyunca, 100 milyon Fahrenheit sıcaklığa sahip olan evren, protonların parçacıklarla etkileşime girmesi nedeniyle “bulanık” görünüyordu.
Protonlar ancak 100 milyon ışıkyılı büyüklüğe ulaştıklarında elektronları “yakalayabildiler”. Böylece ilk atomlar meydana geldi ve tüm evrene yayıldı.
Hubble’ın hırsızlık keşfi
Evrenin büyük bir patlamayla oluşmuş olabileceğini öne süren ilk kişi Belçikalı bir keşişti. Ünlü “E = mc2” formülü üzerinde çalışan Lematra (fr. Georges Lemaitre), 1927’de Einstein’a Big Bang hakkındaki düşüncelerini ifade etti (kelime Azerice’ye çevrilmiş olmasına rağmen, orijinal telaffuz “Einstein” dır). Einstein bu fikre şüpheyle yaklaştı çünkü statik bir evrene inanıyordu.
Öte yandan, Lematra’nın görüşü, Amerikalı astronom Edwin Hubble’ın bulgularıyla neredeyse örtüşüyordu. Hubble yasası, bir galaksinin hızının Dünya’dan uzaklığıyla ilişkili olduğunu belirtti. Hubble, galaksiler ile Dünya arasındaki mesafeyi ölçmek için eşi görülmemiş bir şey yaptı, ancak hızlarını hesaplayamadı.
” Herkes Hubble’ın evrenin genişlediğini bulduğunu söylüyor, ancak Hubble aslında Slifer adında bir adamın sonuçlarını kullandı.”
1900’lerin başında, Amerikalı gökbilimci Vesto Slipher, sarmal bulutsuların nasıl döndüğünü inceledi. Arizona’daki Lovel Gözlemevi’nde
Bu şaşırtıcı hareketleri incelerken, aslında dünyaya yabancı oldukları fikri zihninde oluşmaya başladı. Ama son saldırıyı yapan Hubble oldu.
Hubble, 1929’da Slifer tarafından yayınlanan bir makaleyi kullanarak, keşfi olarak uzayın kırmızıya kaymasını gösterdi. Hubble, uzak bir nesneden gelen ışığın, dünyadan uzaklaştıkça tayfın kırmızı tarafına kaydığını anladı. Kırmızı yer değiştirme, evrenin genişlemesinden kaynaklanıyordu.
Bir ambulans sinyali, kırmızı yer değiştirmeyi açıklamak için iyi bir benzetmedir. Ambulans size ne kadar yakınsa, sinyal o kadar yüksek olur. Ambulans uzaklaştıkça ses azalır. Aynı şekilde, hareket eden bir yıldızın veya galaksinin ışığı, Dünya’ya yaklaştıkça tayfın mavi tarafına (maviye kayma) ve uzaklaştıkça tayfın kırmızı ucuna kayar. Adını bir uzay gemisinden almış olsak da “Terlik Yasası” hiç var olmadığı için bu kişiye pişmanlık duyabiliriz. Yine Big Bang teorisinden sonra kalan radyasyonun kozmik bir kırmızı yer değiştirme olarak kendini gösterdiğinin keşfi büyük bir keşifti. Bu keşif aynı zamanda Big Bang’i kanıtlamanın yolunu da açtı.
Güvercin Kanıtı
Ne kadar korkunç olursa olsun, savaş bir yenilik gerçeğidir. Radyo astronominin babası, II. Dünya Savaşı’nda kullanılan radardı. Savaştan sonra dünyanın ilk radyo teleskoplarından biri, fizikçi Martin Ryle tarafından Cambridge’de inşa edildi. Rile, evrenin derinliklerini gözlemlerken, galaksilerin zaman içinde “kümelendiğini” gördü. Bunun tek bir nedeni olabilir: Evren geçmişte daha küçüktü. Peki zamanın başlangıcına baktığımızda evrenin çok küçük bir noktadan oluşmaya başladığını söyleyebilir miyiz? 1964 yılında iki Amerikalı fizikçinin keşfi bu fikri destekledi. Arno Allan Penzias ve Robert (Bob),Woodrow Wilson, New Jersey’deki Bell Laboratuvarı’nda bir radyo teleskopu ile uzayı gözlemledi. Teleskoptan, bir tür rahatsız edici ses olan sürekli “tiss” sesi geldi. İlk başta, Penzias ve Wilson bunun teleskobun anteninden gelen güvercin emisyonlarından kaynaklandığını düşündüler. Bu nedenle güvercinler kaldırıldı. Posta güvercinleri tekrar tekrar geri döndü. Ama sonunda, bir kez ve herkes için kaldırıldılar. Ama “tis” durmadı. Sonunda Penzias ve Wilson, bu sesin gökyüzünün her yerinden geldiğini keşfettiler. Yakındaki Princeton Üniversitesi’nden Robert Dick, bir Big Bang olsaydı, arkasında radyasyon olacağını düşündü. Yaratılıştan sonraki süreci belirlemek için bir teleskop yapmayı planladı.Ancak Penzias ve Wilson’ın bulgularını öğrendi ve onlarla temasa geçti. Onları çok çalışmaktan kurtardı ve çift 1978 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı.
Durağan evren teorisinin tabutuna son çiviyi 1989’da COBE (Kozmik Arka Plan Gezgini) adlı bir uydu vurdu. Uydunun görevi, geriye bakmak ve evrenin “çocukluğundan” görüntüleri çözmekti. Üç yıl sonra, sonunda durağan evren teorisine ölümcül bir darbe indirecek kanıtlar elde edildi. Big Bang’in gerçekleşmesi için, orijinal evrenin nebulasında çok sayıda çarpışma olmuş olmalıdır. Uzaya yayılan COBE, diğer uydulardan daha başarılıydı. Büyük bir hassasiyetle, hassas bir termometre gibi, uzayın derinliklerinde “inciyi” buldu ve evrendeki bilinen en eski nesneleri keşfetti. Bu sözde “zaman kırışıkları”, modern galaksilerin atalarıydı. Bunların muhteşem bir patlamanın sonucu olması gerekiyordu: Büyük Patlama.Temeller atıldıktan sonra teori, COBE uydusu WMAP’ın (Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Sondası) halefi tarafından geliştirildi. Bana göre Big Bang bir teori değil, bu bir gerçek.Orijinal WMAP ve şimdi Planck uydusu tarafından yapılan gözlemler bunu kanıtlıyor. Bu radyasyonun tek kaynağı Big Bang’den sonraki sinyaldir. Bir delil daha var. Bu teoriye göre Big Bang tarafından üretilen gazların %75’i hidrojen genleri ve %25’i helyum olmalıdır. Evren tamamen bunlardan oluşur. Ve bu, evrenin başlangıcını göstermenin yolu. Filmi “geri sararsanız” ve galaksilerin birbirinden ne kadar uzaklaştığını ölçerseniz, yaklaşık 10-15 milyar yıllık bir rakam elde edersiniz. Kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu aslında aynı sonucu veriyor: 13,7 milyar yıl.Aynı zamanda, en yaşlı yıldızlar yaklaşık 12-13 milyar yaşındadır. Tüm bu tarihlerin yaklaşık olarak aynı olması tesadüf değildir. Geleceğin Adamı, zaten kabul edilmiş bir gerçek olan Big Bang’den önce var olanı düşünür. Evrenlerde uzun bir süre boyunca bir dizi “Büyük Çatlaklar” halinde genişleyen ve küçülen başka Büyük Patlamalar var mıydı? Gökbilimciler artık evrenin sadece genişlemekle kalmayıp aynı zamanda hızlandığını da biliyorlar. Bunun kaynağında ise açıklanmayan bir gerçek var: karanlık enerji. Hızlanan evren endişe kaynağı olsa da, evrene “son nefesini” vermek için hala yüzlerce yıl (sıfırdan sonra 100 sıfır) var.Geleceğin Adamı, zaten kabul edilmiş bir gerçek olan Big Bang’den önce var olanı düşünür. Evrenlerde uzun bir süre boyunca bir dizi “Büyük Çatlaklar” halinde genişleyen ve küçülen başka Büyük Patlamalar var mıydı? Gökbilimciler artık evrenin sadece genişlemekle kalmayıp aynı zamanda hızlandığını da biliyorlar. Bunun kaynağında ise açıklanmayan bir gerçek var: karanlık enerji. Hızlanan evren bir endişe kaynağı olsa da, evrene “son nefesini” vermek için hala yüzlerce yıl (sıfırdan 100 saniye sonra) var.Geleceğin Adamı, zaten kabul edilmiş bir gerçek olan Big Bang’den önce var olanı düşünür. Evrenlerde uzun bir süre boyunca bir dizi “Büyük Çatlaklar” halinde genişleyen ve küçülen başka Büyük Patlamalar var mıydı? Gökbilimciler artık evrenin sadece genişlemekle kalmayıp aynı zamanda hızlandığını da biliyorlar. Bunun kaynağında ise açıklanmayan bir gerçek var: karanlık enerji. Hızlanan evren bir endişe kaynağı olsa da, evrene “son nefesini” vermek için hala yüzlerce yıl (sıfırdan 100 saniye sonra) var.karanlık enerji. Hızlanan evren bir endişe kaynağı olsa da, evrene “son nefesini” vermek için hala yüzlerce yıl (sıfırdan 100 saniye sonra) var.karanlık enerji. Hızlanan evren endişe kaynağı olsa da, evrene “son nefesini” vermek için hala yüzlerce yıl (sıfırdan sonra 100 sıfır) var.