Kozmoloji
- Kozmolojinin amacı evrenin temel kanunlarım formüle etmektir. Gözlenen gök cisimlerinin ve kaydedilen gök olaylarının tanımlanması ve kısa yoldan açıklanması ile sınırlanır. Bu bilim gerçek önemini XX. yüzyılda kazanabilmiştir. Sayısız “dünya sistemleri” hayal edilmiş, bunlar bazı kişiler için saf kabul edilmiştir.
- İlk olarak mekanik kanunlarını kuvvet, kütle, hız, uzaklık terimleriyle geliştiren Newton‘dur. Bu şekilde gök cisimlerinin hareketlerine ve karşılıklı dengelerine anlaşılır kılmıştır.
- Newton yen kavramlara Lapace‘ın 1799 ve 1825 yıllan arasında yayınladığı “göğe ait mekanik” adlı beş ciltlik eseri eklendiğinde, sarsılmaz bir yapı elde edilir. Buna göre evren az veya çok yığınlar halinde bulunan (uydular, planetler, yıldızlar) ve grafitasyon (evrensel çekim kanunu) kanunlarına göre birbirlerine karşı dengede bulunan cisimler kümesi olarak kabul edilir. Bu cisimlerin eucliedien ve sonlu olmayan bir uzaya göre hareketleri karakterize edilebilir, zaman gözlenen fenomenlerden bağımsızdır. Çünkü her şart altında değişmez olarak zamanın akımı gözlenir.
- 1905 yılında Einstein tarafından bağıllık teorisinin ilk elemanları ortaya atıldığında büyük kargaşalıklar olmuştur. Deneysiz (apriori) bilgi ile Laplace ve Nevvton algılamalarında çok açık olan zaman ve uzay kavramları tekrar temel olarak ele alınmıştır.
- Einstein‘e göre zaman ve uzay matematiksel olarak birbirine bağlı olan değişkenlerdir; klasik geometri yardımıyla açıklanamayıp, eucleide postülasına riayet etmeyen geometriler ile açıklanırlar. (Eucleide=düzlemin bir noktasından bir doğruya bir tek paralel çizilir). Euclidiene olmayan bu geometrilerde, uzay her noktada k eğriliği ile tanımlanır, değeri k/r2 ile bulunur. R bir uzaklık, (ölçek faktörü olarak adlandırılır) k ise bir tam sayıdır. Küresel veya kapalı uzaylarda k+1 değerini, hiperbolik veya açık uzaylarda -1 değerine, euclidien uzayda ise 0 değerini alır.
- İlk zamanlarda, Einstein evreni şu postülaları kapsayan bir matematik modelini geliştirmeye çalışmıştır; Madde ve enerji evreni her yönde aynı fiziksel özellikler gösteren ortalama bir dağılımla kaplarlar (uzayın her noktasında benzerdir); genel iğriliğini belirleyerek; evren statiktir, yani bütünün hiçbir hareketi burada meydana çıkmaz; son olarak da birincil bir yaklaşımla, evren Eucliden’dir. Bunlardan bilim adamlarının çıkartacağı sonuç uzay küreseldir, pozitif sabit bir iğriliğe sahiptir; bu tür bir evren aşın derecede küreseldir (Dört boyutlu bir küre çizilebilir mi?). Ve yüzeyi üç boyutludur, bu yüzey Tie sinir, ne de referans tanımaz. Yani evrende herhangi bir hızla her yönde belirsiz olarak ilerlenebilir. Eucliden olan bu ilk sonuçtan daha sonra elde edilen sonuçlarla uyuşmadığından hemen vazgeçilmiştir.
- Einstein‘in izinden giden Hollandalı astronom Willem de Sitter, öne sürülen eşitlikleri incelemiş ve boşluk kabul edilen bir evrenin özellikleri olabilecek özellikleri analiz etmiştir. Bu evrenin dinamik olabileceği sonucuna varmıştır. Bu tür bir modeldeki iki tanecik birbirlerine uzak oldukları oranda büyük bir hızla sonsuza kaçacaklardır.
- Spekülatif olan bu hipotez, 1922’de Fraiedmann‘m çalışmalarıyla doğrulanmıştır. Freiedmann bağlılık teorisine göre formüllendirilmiş evrenin problemine sonsuz sayıda çözüm bulunduğunu göstermiştir. Ayrıca Einstein‘nm statik modelinden iki tür dinamik sınıfı algılanabilir. Bunların bazıları sürekli bir genleşmeli, diğerleri ise devamlı sıkışma ve genleşme çevrimlidir. 1927 yılında L’Abbe Lemaitre Einstein‘nin modelinin dayanıksız bir dengeye sahip olduğunu göstermiştir. Ona göre evren sürekli genleşme halindedir. Bu fenomen Desitter‘in boşluk modeli ile evrenin belirli haline erişilinceye kadar devam etmiştir.
- Bu patlamanın, genleşmenin kökeninde, tüm gök cisimlerini oluşturan madde çok büyük birincil bir “atoma” benzetilmiştir ve bu atom uzayda sürekli olarak eriyor farz edilmiştir. Açıklandığında pek ilgi çekmeyen bu teori 1930 yılında Sir Artur Eddingthhon‘un onu “Annelez de la Societe Scieutifque Bruxell” nüshasından tekrar ele alınca önem kazanmıştır, bu arada iki Amerikalı astronom Hubble, Humason evrenin genleşmesini kabul ettiklerini açıklamışlardır.
- 1924‘te Edwin Hubble öbür galaksilerin de bizim galaksimiz gibi milyonlarca yıldızdan oluştuğunu keşfetmiş, Sfeitlerin gözlemi sayesinde bunlardan birçoğunun birbirine olan uzaklığını ölçmüştür.
- Bu yıldızların bizlere olan uzaklığını çağdaşı Humason ile ölçen Hubble bu gök cisimlerinin elektromagnetik ve ışık yayınımlarını da dekompoze etmiştir.
- Mesafeleri ile orantılı olarak uzaklaşan bu nebülaların ışıma tayfları ilginçti; bunların hepsi tayf çizgilerinden kırmızıya doğru bir kayma gösteriyorlardı. Bu bir fizikçi için şu demekti. Analiz edilen ışık kaynağı gözlemciden uzaklaşmaktadır ve bunun yayımladığı ışık, ışık kaynağı hareketsiz olduğu zaman görülen ışıktan daha kırmızıdır. Yıldızların dikey hızlarını ölçmekte kullanılan bu olay “Doppler-Fizeau olayı” olarak adlandırılır.
- Ölçümler Doppler-Fizeau olayının tesadüfi olmadığını göstermiştir, Hubble buradan birincil önemde bir kozmoloji kanunu çıkarmıştır. Galaksiler, birbirlerine olan uzaklıkları ile orantılı olan bir hızla birbirlerinden uzaklaşmaktadır. Bu şekilde astronomlar, evrenin farklı modellerini ilgilendiren bir doğrulama elementine kavuşmuşlardır ve “red shift” fenomenine uygun açıklamayı getirmeyen bir teoriyi çürütmüşlerdir. (Red shift) bir Amerikan terimi olup, galaksilerin tayfının kırmızıya kaydığını gösterir.
- Bu fenomen hakkında fikir sahibi olabilmek için birkaç rakamı inceleyelim. Bizden 50 milyon ışık yılı uzakta olan galaksiler yığını,saman yolundan saniyede 1200km.’lik bir hızla uzaklaşmaktadır. 560 milyon ışık yılı uzaklıkta, büyük ayı’nın içinde bulunan yığın saniyede 15.000 km. hızla uzaklaşmaktadır.Bu hızlar daha da büyük rakamlara erişebilirler -3 C 295 numaralı bir radyo kaynağı Polamar tepesindeki büyük teleskop aynasında (çapı 5m) ışık hızının üçte birine yakın bir hızla, 5000-6000 milyon ışık yılı uzaklıktaki galaksi yığınlarına benzer şekilde uzaklaşmaktadır.
- 1949 yılında astrofizikçi Grarnow, Le Maitre‘ıh çalışmalarına geri dönüp, şu akıl muhakemesini yürütmüştür: Eğer evren sürekli genişleme halindeyse, hiper yoğun bir haldedir, fenomeni ters çevirmek için gerekli zamanın arttırılması düşünülebilir ve bu sıfır anına kadar devam eder. Evrenin genişleme hızı gözönüne almdığında,”ilkel atom” kavramı açıklanmış olur.
- ”Big Bang” adı da verilen bu olağanüstü genişlemenin sebeplerinin anlaşılabilmesi için yeterince veri elimizde bulunmasaydı, bunun etkilerini yazmayı denerdik. Bu şekilde madde enerji uzay dağılımı evrende belirlenmiş olmuştur.
- Evrenin yaratılışı ile ilgili oluşan görüntü şudur: Merkezde, bugün evreni oluşturan tüm madde, hızla genişleyen en eski büyük küme şeklinde sıkışmıştır. En eski oluşumlar göz önüne alındığında galaksilerin yaklaşık 13 milyar yıl önce oluştuğu söylenebilirdi.
- Gariıovv 1949 yılında şu önemli noktaya değinmiştir. Genişleme her yöne dağılan fotonlar eşliğinde gerçekleşmelidir; yani madde, genişlemesi evreninkine benzeyen plutonik bir plazma içinde yıkanmalıdır. Sıfır anında sıcaklığı hemen hemen sonsuz olan bu tür bir plazma gevşemesi esnasında bilinen matematiksel bir eğri boyunca soğumalıdır, teorik olarak boşluk ve hiçbir sıcaklığı olmayan uzayda termik bir ışınım gözlenildiğinde, evrenin genişleme teorisi de doğrulanmış olur, 1965 yılında Amerikalı araştırmacılar bu tür bir emisyon elde etmişlerdir, bu emisyonun 10 milyar derecelik sıcaklıkta ilk bir patlama belirten 2,7°C difüze olmuş fotonik bir gazınkine benzer spektrumu vardır. Astrofizikçiler için bu birincil önemde yeni bir elementtir, kozmolojik hipotezlerin açıklanmasında yararlanılmaktadır.
- Bu bilgiler çerçevesinde, 1948 yılında Bondi ve Gold tarafından formüle edilen hipotezin kabul edilmesi güçtür. Bunlara göre madde sürekli olarak yeni hidrojen çekirdekleri oluşmaktadır. Periyodik evrenin genişleme fikrinde 40 milyar yıllık bir ritimde evren tekrar sıkışacaktır.
- 1950‘den beri, yeni olgular astronomların ilgisini çekmiştir.
- Bunlardan ilki, “kuasar”lar adı verilen en uzağı bizden 8 milyar ışık yılı uzakta olan radyo kaynaklardır. Bunların spektrumlarında “red-shift” bilinen tüm galaksilerinkini aşmaktadır. Kuasarlar önemli araştırma nesneleridir. Çünkü bunlar gözlenebilir evren sınırlarında yerleşmiş gerçek cisimlerdir. Maddenin sürekli oluşumu durumunda, bu “yaklaşık yıldızlar”ın bir dağılımları söz konusudur, oysa “big-bang” teorisinde bu dağılım başka türdedir. Günümüzde yapılan gözlemler ile terazinin kefesi bu sonuncu hipotez lehine eğilmektedir.
- Aynı zamanda “siyah delikler” hipotezi ortaya atılmıştır, bunlar çok büyük yıldızların ayak izleri olarak kabul edilirler. Bazı araştırmacılarda ”red shiftin” Doppler Fizeau olayından başka sebepleri olduğunu düşünmektedirler. Kırmızıya doğru olan bu anormal kaymanın çok yoğun gök cisimlerinin gravitasyonel etkileri ile oluşabileceğini veya eğer fotonlar mutlak sıfır kütleli taneciklerce ve gezegenler atmosferinden veya gazlardan geçişleri esnasında çarpışmalara maruz kalıyorlarsa “red-shift” fotonik bir yavaşlatmanın sonucu oluşabilir.
- Evrenin şu veya bu tür bir modelinin geçerliliği bütün uzmanların teminatını kazanmaktadır. Henüz yapılması gereken keşifler söz konusudur ve günümüzde devam eden teknik gelişmeler insanoğlunun beyni ile sonsuz nesnesi arasındaki engelleri bir bir ortadan kaldırmaktadır.
Şu Sayfamız Çok Beğenildi
2014 KPSS Güncel Bilgiler
Yorumlar
Henüz yorum yapılmamış.