Evren nasıl oluştu? Nasıl bir gelişim gerçekleşti?

BÜYÜK PATLAMA

Evrenimizin kökenine ilişkin en iyi desteklenen teori, büyük patlama olarak bilinen bir olaya odaklanmaktadır. Bu teori, diğer galaksilerin, sanki hepsi eski bir patlayıcı güç tarafından itilmiş gibi, her yönde büyük bir hızla bizimkinden uzaklaştığı gözleminden doğmuştur.

Georges Lemaître adlı Belçikalı bir rahip büyük patlama teorisini ilk kez 1920'lerde, evrenin tek bir ilkel atomdan başladığını ortaya attı. Bu fikir, Edwin Hubble'ın galaksilerin bizden her yöne doğru hızla uzaklaştığını gözlemlemesinin yanı sıra 1960'larda Arno Penzias ve Robert Wilson tarafından büyük patlamanın yankıları olarak yorumlanan kozmik mikrodalga radyasyonunun keşfedilmesiyle büyük bir destek aldı.

Geliştirilen Teoriler

Daha ileri çalışmalar, büyük patlamanın temposunun netleşmesine yardımcı oldu. Teori şöyle: Varlığının ilk 10^-43 saniyesinde evren çok kompaktı, tek bir atomun milyarda birinden daha küçüktü.

Böylesine anlaşılmaz derecede yoğun ve enerjik bir durumda, dört temel kuvvetin - yerçekimi, elektromanyetizma, güçlü ve zayıf nükleer kuvvetler - tek bir kuvvette birleştiği düşünülüyor; ancak mevcut teorilerimiz, tek ve birleşik bir kuvvetin nasıl çalışacağını henüz çözebilmiş değil.

Kuantum ölçeği

Ayrıca, bu son derece yakın mesafenin evrenin ilk parçacıklarının karışmasına, kaynaşmasına ve kabaca aynı sıcaklığa yerleşmesine izin verdiği düşünülmektedir. Daha sonra, saniyenin hayal edilemeyecek kadar küçük bir bölümünde, tüm bu madde ve enerji, kuantum ölçeğindeki dalgalanmalarla sağlanan küçük varyasyonlarla aşağı yukarı eşit bir şekilde dışarı doğru genişledi.

Enflasyon adı verilen bu baş döndürücü genişleme modeli, evrenin neden bu kadar eşit bir sıcaklığa ve madde dağılımına sahip olduğunu açıklayabilir. Enflasyondan sonra evren genişlemeye devam etti ancak çok daha yavaş bir hızda. Enflasyona tam olarak neyin güç verdiği hâlâ belirsizdir.

Kozmik Enflasyon Sonrası Yaşananlar

Zaman geçtikçe ve madde soğudukça, daha çeşitli türde parçacıklar oluşmaya başladı ve sonunda bugünkü evrenimizin yıldızlarına ve galaksilerine yoğunlaştı.

Evrenin Temel Parçacıkları

Evren saniyenin milyarda biri yaşına geldiğinde, evren dört temel kuvvetin birbirinden ayrılması için yeterince soğumuştu. Evrenin temel parçacıkları da oluşmuştu. Ancak evren hala o kadar sıcaktı ki, bu parçacıklar henüz proton gibi bugün sahip olduğumuz atom altı parçacıkların birçoğuna dönüşmemişti.

Radyasyon Yoğunluğu

Evrenin ilk zamanlarındaki radyasyon o kadar yoğundu ki, çarpışan fotonlar madde ve antimaddeden oluşan parçacık çiftleri oluşturabiliyordu; bu da zıt elektrik yükü dışında her yönden normal maddeye benziyordu.

Erken evrenin eşit miktarda madde ve antimadde içerdiği düşünülmektedir. Ancak evren soğudukça, fotonlar artık madde-antimadde çiftleri oluşturacak kadar güçlü değildi. Bu yüzden aşırı bir sandalye kapmaca oyunu gibi, birçok madde ve antimadde parçacığı eşleşti ve birbirini yok etti.

MADDELER NASIL GALİP GELDİ?

Her nasılsa, bir miktar fazla madde hayatta kaldı ve şimdi insanların, gezegenlerin ve galaksilerin yapıldığı şey budur. Varlığımız, doğa yasalarının madde ve antimaddeye biraz farklı davrandığının açık bir işaretidir.

Araştırmacılar CP ihlali olarak adlandırılan bu kural dengesizliğini deneysel olarak gözlemlemişlerdir. Fizikçiler hala evrenin ilk zamanlarında maddenin nasıl galip geldiğini anlamaya çalışıyorlar.

ATOMLAR İNŞA ETMEK

Evrenin ilk saniyesinde, kalan maddenin atom çekirdeklerini oluşturan tanıdık parçacıklar olan proton ve nötronlara dönüşmesi için yeterince soğuktu. İlk üç dakikanın ardından proton ve nötronlar hidrojen ve helyum çekirdeklerine dönüştü. Kütle olarak, hidrojen evrenin erken dönemindeki maddenin yüzde 75'ini, helyum ise yüzde 25'ini oluşturuyordu. Helyumun bolluğu, büyük patlama teorisinin önemli bir öngörüsüdür ve bilimsel gözlemlerle doğrulanmıştır.

Evrenin Soğuma Süresi

Atom çekirdeklerine sahip olmasına rağmen, genç evren elektronların kararlı atomlar oluşturacak şekilde etraflarına yerleşmesi için hala çok sıcaktı. Evrenin maddesi o kadar yoğun elektrik yüklü bir sis olarak kalmıştı ki, ışık içinden geçmekte zorlanıyordu.

Evrenin nötr atomların oluşmasına yetecek kadar soğuması için 380 bin yıl kadar daha geçmesi gerekecekti ki bu, rekombinasyon adı verilen çok önemli bir andı. Soğuyan evren, onu ilk kez saydam hale getirdi ve bu da içinde dolaşan fotonların nihayet engelsiz bir şekilde geçmesine izin verdi.

Kaynak: National Geaographic