Büyük Patlama Teorisi (Big Bang) Nasıl Ortaya Çıktı?

20. yüzyıl, Birinci ve İkinci Dünya Savaşı gibi dünya siyasetini sil baştan değiştiren olaylara sahne olmasının yanı sıra bilim dünyasında da köklü değişimlerin gerçekleştiği bir dönemdir. Fizik alanında Albert Einstein’in Genel Görelilik Teorisi‘ni keşfetmesi, kuantum fiziğinin ortaya çıkışı, kimya alanında Marie Curie’nin yaptığı keşifler, biyolojide genetik alanının doğuşu gibi yenilikler, evrene ve insana olan bakış açımızı derinden etkilemişti.

Büyük Patlama Teorisi de bu keşiflerden birisiydi. Evrenin genişlediğinin keşfedilmesini takiben, astronomlar arasında birtakım tartışmalar baş göstermeye başlamıştı. “Madem evren genişliyor, geçmişte evren tek bir atom boyutuna indirgenecek kadar küçük bir yer olabilir miydi” ya da “evrenin bir başlangıcı var mı” gibi sorular bilim insanları arasında sıkça sorulmaya başlıyordu.

Bu soruların ortaya atılmasının öncesinde, astronomi alanında çok önemli bir keşif, evrenin genişlediği keşfi yapılmıştı. Bu o kadar önemli bir keşifti ki Büyük Patlama, karanlık madde ve karanlık enerji gibi kozmolojinin alanına giren keşiflerin yapılmasında bilim insanlarına çok yol gösterici olacaktı.

Büyük Patlama Teorisine Giden Keşif: Evren Genişliyor

20.yüzyıla girerken astronomi camiasında büyük bir tartışma baş göstermişti: Galaksimiz evrendeki tek galaksi miydi, yoksa başka galaksiler de var mıydı? Vesto Slipher ve Harlow Shapley gibi dönemin ünlü astronomları, bu soruyu cevaplamak üzere gökyüzündeki bulutsuların(aslında galaksilerin) uzaklıklarını ölçmeye karar verdiler. Ancak bulutsulara ilişkin buldukları mesafeler, evrenin Samanyolu Galaksisi’nden ibaret olmadığını söylemeye yetecek kadar değildi. Bu bağlamda bulutsuların birer galaksi olup olmadığı sorusuna kesin bir cevap verememişlerdi.

1923 yılında ünlü Amerikan astronom Edwin Hubble, o dönemde Andromeda Bulutsusu olarak bilinen Andromeda Galaksisi’nin mesafesini ölçmek üzere gözlemler yapmaya başladı. Henriatta Swan Leavitt’in bulmuş olduğu Cepheid(Sefe) Yıldızlarına ait parlaklık-dönem ilişkisini kullanan Hubble, Andromeda Bulutsusu’nun yaklaşık 900.000 ışık yılı uzakta olduğunu bulmuştu(Günümüzde Andromeda Galaksisi’nin 2.5 milyon ışık yılı uzaklığında olduğu bilinmektedir. Yani Hubble, o dönemin gözlem aletleriyle yanlış bir sonuca ulaşmıştı). Bu mesafe, Samanyolu’nun büyüklüğünden bir hayli fazlaydı. Evren, sadece kendi galaksimizden ibaret olmamalıydı.

Görsel: Andromeda Galaksisi. Andromeda, bizden yaklaşık 2.5 milyon ışık yılı uzaklıkta, bize en yakın galaksidir. Normalde evrenin genişlemesine bağlı olarak galaksilerin çoğu birbirlerinden “uzaklaşır”. Ancak Samanyolu’na yakınlığı nedeniyle Andromeda bize doğru yaklaşmaktadır.

1927 yılında ise Belçikalı rahip ve aynı zamanda fizikçi olan Georges Lemaitre, Einstein’in alan denklemlerinden yola çıkarak evrenin genişliyor olması gerektiği sonucunu ortaya atmıştı. Yani Lemaitre, matematiksel olarak evrenin genişlediğini keşfetmişti aslında.

Lemaitre’nin bulgusundan sadece 2 yıl sonra Edwin Hubble, galaksilerin uzaklaşma hızları ile bizden uzaklıkları arasında doğrudan bir ilişki olduğunu keşfettiği zaman, evrenin genişlediği gerçeği artık büyük kitlelerce kabul edilmeye başladı. Galaksilere ait uzaklık-hız ilişkisi, günümüzde Hubble Kanunu ya da Hubble Sabiti olarak bilinmektedir. Eğer evrenin genişlediğinin nasıl keşfedildiği hakkında daha fazla bilgi almak isterseniz ilgili yazımızı buradan okuyabilirsiniz.

Evrenin Başlangıcı

1927 yılında Georges Lemaitre, Hubble’dan bağımsız bir şekilde evrenin genişliyor olduğu sonucuna varmıştı. Ona göre galaksilerin uzaklaşma hızları, evrenin genişlemesinin bir sonucuydu. Bu bulgudan yola çıkan Lemaitre, eğer evren şuan genişlemekteyse, zamanda geriye doğru gidildiği takdirde evrenin daha küçük bir yer olması gerektiği çıkarımını yapmıştı. Geçmişte bir noktada, evrendeki her şey, hatta uzay-zamanın kendisi bile tek bir noktada yoğunlaşmış bir halde olmalıydı.

Bunun üzerine bazı bilim insanları şu soruları sormaya başladı: “Evren nasıl başladı?” “Genişlemesine sebep olan neydi?”. Başlangıçta kozmologlar, evrenin genişleme fenomeninin bir radyasyon basıncıyla ilgili olabileceğini düşünüyordu. Hatta Lemaitre 1927 yılında ortaya attığı hipotezde uzayın “pozitif” bir eğime sahip olduğunu, böylece serbestçe dolaşan ışığın dairesel bir yol izlediğini varsaydı. Eğer kaynaktan yayılan ışık evrenin etrafında dairesel olarak hareket ediyorsa, önünde sonunda başladığı noktaya gelecek ve çok büyük miktarda radyasyon bu şekilde tek bir noktada toplanacaktı. Bu da evrenin genişlemesine sebep olan bir “radyasyon basıncına” sebep olacaktı.

Fakat çok yakında anlaşılacaktı ki radyasyon basıncı, homojen bir evrende genişlemeye sebep olamazdı. Çünkü galaksilerin kütleçekimi kuvveti çekici bir güce sahiptir ve bu durumda genişlemeyi yavaşlatması gerekir.

Evren Genişliyorsa Önceden Daha Küçük Bir Yerdi

Hubble’ın 1929 yılında evrenin genişlediğini keşfettiğinden bahsetmiştik. Eğer her şey başka her şeyden uzaklaşıyorsa, o zaman geçmişte bir noktada bütün maddenin birbirine daha yakın olması gerektiği sonucu ortaya çıkıyordu. Buradan çıkan mantıksal sonuç ise evrendeki bütün madde, tek bir noktadan zuhur etmişti. Yani evrendeki madde ve enerjinin tamamı başlangıçta tek bir noktada, bir tekillikte sıkışık bir halde bulunuyordu. Bu tekillik o kadar sıcaktı ki yüz binlerce yıl boyunca sadece saf enerjiden meydana gelmiş olmalıydı. Çünkü bu sıcaklıklarda elektronların çekirdeklerle birleşip atomları oluşturabilmesi mümkün değildi.

Hubble’ın evrenin genişlediğini keşfetmesi, “kozmolojik prensip” denilen ilkeyi ihlal ediyor gözüküyordu. Kozmolojik prensip kısaca evrenin büyük ölçekli yapısının, gözlemcinin konumundan bağımsız olduğunu söyleyen bir ilkedir. Diğer bir ifadeyle bu ilkeye göre evrendeki hiç kimse, evrenin merkezinde ya da özel bir konumda olduğunu iddia edemez.

Ancak genişleyen bir evren, kozmolojik prensip açısından sorunlu bir keşifti. Çünkü galaksilerin hepsinin, içinde yaşadığımız Samanyolu Galaksisi’nden uzaklaştığı gözüküyordu. Sanki evrenin merkezinde galaksimiz varmış ve hepsi de bizden uzaklaşıyormuş gibiydi. Buradan evrenin genişleme fenomenini açıklamak üzere iki hipotez ortaya çıkacaktı: Birincisi George Gamow ve Georges Lemaitre tarafından savunulan ve geliştirilen Büyük Patlama Teorisi. İkincisi ise Fred Hoyle tarafından geliştirilen Durağan Hal Teorisi(Steady State Theory).

Görsel: Kozmolojik prensip, evrenin homojenliği ilkesini savunur. Bir diğer ifadeyle evrendeki galaksilerin dağılımı küçük ölçekte farklı görünse de büyük ölçekte düzenli bir yapıya sahiptir.

George Gamow Evrendeki Elementlerin Nasıl Oluştuğunu Açıklıyor

George Gamow, evrende gözlemlenen maddelerin nasıl oluştuğuna ilişkin bir açıklama bulmaya çalışıyordu. O günün verilerine göre evren, yaklaşık %75 hidrojen ve %24 helyumdan meydana geliyordu. Geriye kalan %1’lik kısım da periyodik cetveldeki elementlerin hepsine karşılık geliyordu. Peki bu elementler nasıl oluşmuştu?

Öncelikle George Gamow, evrenin neredeyse sonsuz yoğunluk ve sıcaklıkta olan bir başlangıç halinden genişlemeye başladığını öne sürdü. Bu evren genişledikçe soğuyordu aynı zamanda. Başlangıçta bütün maddeler, temel bileşenlerine ayrılmış haldeydi. Yani evrenin ilk anlarında protonların, nötronların, ve elektronların henüz birleşemediği yüksek enerjili bir “radyasyon okyanusu” hakimdi.

Evren genişleyip soğumaya başladıkça proton, nötron ve elektronlar birbirleriyle birleşip ilk elementleri oluşturmuşlardı. Gamow bu şekilde evrendeki hidrojen ve helyum elementlerinin bolluğunu açıkladığını düşünüyordu ve haklıydı da aslında. Hesaplamalar, evrenin bileşenine yönelik yapılan gözlemlerle uyum gösteriyordu. Gerçekten de evrenin yaklaşık %75’i hidrojenden, geriye kalanın neredeyse tamamı da helyumdan oluşuyor gözüküyordu.

Ancak bu teori, helyumdan daha ağır elementlerin nasıl oluştuğunu açıklayamıyordu. Aslında Gamow’un teorisi yanlış değil, sadece eksikti. Astrofizikçiler, eğer daha ağır elementler evrenin sıcak, ilk anında ortaya çıkmamışsa o zaman yıldızların içlerinde oluşabileceğini sonradan anlayacaktı. Gamow ise teorisinin hala bir başarı olduğunu düşünüyordu. Hatta bu konuda hidrojen ve helyumun oluşumunu açıklayan teorisinin, evrenin %99’unu açıkladığını söyleyerek şaka bile yapmıştı. Çünkü hidrojen ve helyum elementleri evrendeki maddenin toplam %99’una geliyordu.

Gamow’un elementlerin kökenine ilişkin yaptığı bu çalışma, genişleyen evrenin en başta sonsuz sıcaklıkta ve yoğunlukta bir ilk halinin olduğunu ortaya koyuyordu. Bu, evrenin kökenine ilişkin Büyük Patlama Teorisi’nin geliştirilmesine yol açacaktı.

Durağan Hal (Steady State) Teorisi

Genişleyen bir evrenin, kozmolojik prensibi ihlal ediyor göründüğünü daha önceden belirtmiştik. Kozmolojik prensibe göre evren, bakıldığı zaman her yönde ve her zaman aynı gözükmeliydi. Peki evren genişliyorsa nasıl oluyor da her yerde aynı gözükebilirdi? Bu sorunun cevabını, İngiliz astronom Fred Hoyle veriyordu: Evrenin genişlemesine rağmen homojen bir yapıda gözükmesi, elementlerin sürekli olarak kendiliğinden oluşmasıyla mümkündür.

Hoyle’a göre evren genişledikçe sürekli olarak boşluklar meydana geliyordu. Fakat bu boşluklar, evrenin her yerde aynı gözükmesini mümkün kılmıyordu. Evrenin genişlemesini kozmolojik prensiple uyumlu hale getirmek adına Hoyle, ortaya çıkan boşluklarda sürekli yeni yıldızların ve galaksilerin kendiliğinden oluştuğunu iddia etmişti.

George Gamow’un helyumdan ağır elementlerin nasıl oluştuğu sorusuna Hoyle, işte böyle cevap vermişti. Sürekli yeni yıldızlar oluşuyor ve bu yıldızların içlerinde helyumdan daha ağır elementler meydana geliyordu. Günümüzde bu teori, “nükleosentez” adıyla bilinmektedir. Ayrıca evren genişledikçe, galaksiler arasında yeni hidrojen ve helyum elementleri kendiliğinden ortaya çıkarak, evrendeki hidrojen-helyum oranı korunmuş oluyordu.

Öte yandan Durağan Hal Teorisi’ne göre evrenin bir başlangıcı ve sonu da yoktu. Evren genişledikçe, sürekli yeni madde yaratılıyor ve böylece evrenin madde yoğunluğu da korunmuş olarak her yönde ve her anda aynı gözükmeye devam ediyordu. Her zaman da aynı gözükmeye devam edecekti. Fred Hoyle’ın ortaya attığı bu teori, Durağan Hal Teorisi olarak bilinmektedir.

Teori, ortaya atıldığı ilk anda birçok taraftar bulmuştu. Çünkü karşıt teori olan Büyük Patlama Teorisi’ni test edecek yeterli bilgiye astronomlar henüz sahip değildi. Fred Hoyle’ın Durağan Hal Teorisi’ne göre evrenin geçmişinde büyük patlama diye bir olay hiç meydana gelmemişti.

Büyük Patlama Teorisi’ne göre galaksiler birbirinden uzaklaştıkça uzayda da giderek daha boş alanlar yaratılmaktaydı. Durağan Hal Teorisi’ni savunanlar da evrenin genişlediğini kabul ediyorlardı fakat birbirlerinden uzaklaşan galaksiler arasındaki boşluklarda devamlı yeni maddenin oluştuğunu ileri sürüyorlardı.

Ancak Durağan Hal Teorisi’nin ifade ettiği, boş uzayda kendiliğinden maddenin oluştuğu hipotezi birçok eleştiriyle karşılanmıştı. Örneğin hiçlikten bir şey nasıl elde edilebilirdi ki? Bu fikir fiziğin temel bir kanununu açıkça ihmal etmekteydi: Maddenin korunumu ilkesi. Bu kanuna göre madde ve enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir. Sadece madde enerjiye, enerji de maddeye dönüşebilir.

Görsel: İki farklı teorinin genişleyen evrenin ilk ve son evrelerine ilişkin öngörülerinin bir çizimi. Soldaki model Büyük Patlama Teoris’nin evrene ilişkin bir tasviridir. Buna göre evren genişlerken aynı zamanda homojenlik özelliğini korur. Öte yandan evrendeki herhangi bir gözlemciye her yer aynı gelmektedir. Sağdaki model ise Durağan Hal Teorisi’nin bir evren tasviridir. Bu tasvirde ise genişleyen evrenle birlikte yeni galaksiler ortaya çıkar. Böylece boş uzay bölgeleri sürekli galaksilerle dolarak evrenin homojenliği ilkesi yine korunmuş olur.

Büyük Patlama(Big Bang) İsmi, Teoriye Karşı Çıkan Fred Hoyle’dan Geliyor

Fred Hoyle, genişleyen evrenin geçmişte küçük bir noktadan “patladığını” ileri süren teoriye karşı, evrenin genişlediğini fakat geçmişte bir noktada yaratılmadığını ileri süren Durağan Hal Teorisi’ni öne sürmüştü. 28 Mart 1949 yılında BBC Radyo kanalının yayınına katılan Hoyle, kendi teorisini ve rakip teoriyi açıklamak üzere davet edilmişti.

Fred Hoyle yayında şu cümleleri sarf ediyordu: Şu anda gözlem testlerini önceki teorilere uygulama sorununa geliyoruz. Bu teoriler, evrendeki bütün maddenin uzak geçmişte, belirli bir anda bir “büyük patlamada” yaratıldığı hipotezine dayanmaktadır. Fakat şu ortaya çıkıyor ki bu ve buna benzer bütün teoriler, gözlemsel kanıtlarla çelişki içindedir.

Fred Hoyle’ın rakip teoriyi açıklarken kullandığı “büyük patlama” ifadesi, kimilerine göre Hoyle’ın alaycı bir dil kullanması sonucu söylediği bir sözdü. Ancak Hoyle’ın kendisi böyle bir niyetinin olmadığını, rakip teoriyi dinleyicilere en iyi bu şekilde açıklayabileceğini düşündüğü için böyle bir söz kullandığını beyan etmiştir. Sebebi her ne olursa olsun Büyük Patlama Teorisi’nin ismi, bu teoriye rakip olan Fred Hoyle’dan gelmiş ve günümüze kadar da bu şekilde kullanılmaya devam etmiştir.

Büyük Patlama Teorisinin Kusurları

Birçok bilim insanı ve düşünüre göre Fred Hoyle tarafından ortaya atılan Durağan Hal Teorisi, Büyük Patlama Teorisi’ne göre daha büyük avantajlara sahipti. Durağan Hal evreninde ortalama yoğunluk, maddenin sürekli yaratılması nedeniyle her zaman aynı kalıyordu. Madde yoğunluğunun değiştiği Büyük Patlama evreninde, belli bazı fizik kanunları her zaman geçerli olmayabilirdi.

Kozmik Mesafe Ölçeği: Sefe Değişen Yıldızları Evrende Tek Değil, İki Farklı Türde Mevcut

Durağan Hal Teorisi’nin ayrıca gözlemsel bir avantajı da mevcuttu. Çünkü Büyük Patlama Teorisi, evrenin yaşını olduğundan çok küçük hesaplıyordu. Edwin Hubble 1920’lerde galaksilerin uzaklığını ölçmek üzere Sefe Değişen Yıldızları’nı kullanmıştı. Hubble’ın galaksilerin uzaklığı için bulduğu değerler, evrenin genişleme hızı göz önüne alındığında gerçekten çok küçüktü.

Bu durum, 1940’lı yıllarda çok fazla kafa karışıklığına sebep olmuştu. Eğer galaksiler Hubble’ın ölçtüğü kadar yakınsa ve önceden hesaplanan hızlarda uzaklaşıyorsa, o zaman evrenin yaşının 1.5 milyar yıldan daha fazla olması beklenemezdi. Bu, Dünya’nın 4.5 milyar yıllık yaşından bile küçük bir değerdi. Evren nasıl oluyor da Dünya’dan daha genç olabiliyordu? Büyük Patlama Teorisi’nin evrenin yaşı için verdiği 1.5 milyar yıl kesinlikle hatalı olmalıydı.

Görsel: Samanyolu Galaksisi içinde, bizden yaklaşık 6.000 ışık yılı uzaklığında olan Sefe Değişen Yıldızı RS Puppis.

Ancak 1950’li yıllarda Walter Baade tarafından yapılan ölçümler ortaya çıkarmıştı ki Hubble’ın diğer galaksilerde gözlemlediği Sefe Değişen Yıldızları, galaksimizde bulunan Sefe Değişen Yıldızları’ndan farklıydı. Hubble’ın diğer galaksilerde gözlemlediği Sefeler, galaksimizdekilere göre daha parlaktı.

Bunun sonucu olarak da Hubble, galaksilerin bize nispeten yakın olduğu şeklinde yanlış bir sonuca ulaşmıştı. Sefe Yıldızları’nın iki farklı türde olduğu anlaşılınca, evrenin yaşının neden Büyük Patlama Teorisi tarafından yanlış hesaplandığı ortaya çıkmıştı. Teoride bir kusur yoktu fakat yapılan ölçümler hatalıydı.

Durağan Hal Teorisine İlk Darbe

Fred Hoyle ve bazı astronomların savunduğu Durağan Hal Teorisi, 1965 yılında şaşırtıcı bir keşifle tarihin tozlu sayfalarına gömülecekti. 1948 yılında George Gamow, Büyük Patlama evreninin başlangıçta radyasyonla dolu olması gerektiğini savunmuştu. Evren genişledikçe enerjinin çoğu da maddeye dönecekti.

O dönemlerde doktora öğrencileri olan Ralph Alpher ve Robert Herman, geriye kalan radyasyonun ise evrende yayılmış bir halde bulunacağını tahmin ettiler. Öyle ki evren genişledikçe bu radyasyon soğuyacaktı. Alpher ve Herman’ın tahmin ettiği radyasyon, günümüzde Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması olarak bildiğimiz, Büyük Patlama’dan arta kalan, evrenin tamamına yayılmış ışınlardır. Arkaplan ışıması, keşfedildikten sonra evrenin bir başlangıcı olduğunun en önemli kanıtlarından birisi olacaktı. Alpher ve Herman, bu radyasyonun sıcaklığının günümüzde 5 derece Kelvin olması gerektiğini hesapladılar. Bu da neredeyse mutlak sıfıra yakın bir değerdi.

Büyük Patlama’dan Arda Kalan Işıma Keşfediliyor

1950’li yıllarda nükleer fizikçiler, astronomlar ve astrofizikçiler arasında bugünkü gibi bir iletişimin olduğunu söylemek zordur. Dahası, Alpher ve Herman’ın araştırma laboratuvarlarında çalıştığı gerçeği, onların üniversite bünyesinde araştırma yapan meslektaşları arasındaki görünürlüğünü de kısıtlıyordu. Gamow, Alpher ve Herman’ın, Büyük Patlama’dan arda kalan ışımaya ilişkin yaptığı tahminler kesin olmaktan biraz uzaktı. Zaten sonrasında da çeşitli hesaplamalarda değişiklik gösterecekti.

Işımanın özelliklerini açıkladıkları zaman, bu kadar düşük sıcaklıkta bir radyasyonun mikrodalga boyunda olacağını tahmin etmişlerdi. Ancak o dönemde, 20 derece Kelvin’in aşağısında olan bir mikrodalga radyasyonunu ölçebilecek aletler henüz tasarlanmamıştı.

Sonraki yıllarda radarlar ve uzaktan iletişim için mikrodalga boyundaki ışımaların önemi anlaşıldığı zaman bu alana yönelik ekipmanlar da geliştirilmeye başlanmıştı.

1963 yılında Bell Telefon Laboratuvarlarında çalışan Arno Penzias ve Robert Wilson, radyo iletişimi amacıyla antenlerinden ölçümler yapıyordu. Ancak gökyüzünden bütün yönlerden gelen bir mikrodalga ışımasının antenlerine karıştığını tespit ettiler. İlk olarak bu radyasyonun, o dönemde nükleer bomba denemeleri yapan SSCB’nin deneylerinden kaynaklandığını düşündüler. Fakat antenlerini nereye çevirirlerse çevirsinler aynı mikrodalga ışımasını almaya devam ediyorlardı.

2 radyo astronomu bu ölçümleri yaptığı sırada Princeton Üniversitesi’nden fizikçi Robert Dicke, ölçümlerden habersiz olarak arka plan radyasyonuna ilişkin hesaplamalara başlamıştı. Hesapları sonucu yaklaşık 3 derece Kelvin sıcaklığına sahip bir kozmik ışımanın evrende olması gerektiği çıkarımını yaptı.

Robert Dicke, sonuçlarını 1965 yılında Astrofizik Dergisi’nde yayınlamıştı. Sonraki günlerde Penzias ve Wilson bu çalışmadan haberleri olunca Dicke’in hesapladığı ışımanın, antenlerine takılan ışımayla aynı olduğunu anlamıştı. Bu ışıma, Büyük Patlama’nın evrendeki “yankısıydı”. Penzias ve Wilson tesadüf eseri Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması’nı keşfetmişti. Sonradan 1978 yılında hem Arno Penzias hem de Robert Wilson, yaptıkları bu keşif dolayısıyla Nobel Fizik Ödülü’ne layık görülecekti.

Görsel: Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması

Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması

“Art alan ışıması” olarak da bilinen Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması, Büyük Patlama ile ortaya çıkıp, evrenin tamamına yayılmış bir elektromanyetik radyasyondur. Daha önce de söylendiği gibi mikrodalga boyunda olan bu radyasyonun çıplak gözle görülmesi mümkün değildir. Normal ışınların aksine Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması o kadar soğuktur ki sıcaklığı 2.7 Kelvin ya da -273 derece olarak ölçülmektedir. Bu yüzden de elektromanyetik spektrumun mikrodalga boyunda ışıma yapar.

Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması’nın, evrenin başlangıcından yaklaşık 380.000 yıl sonra ortaya çıktığı bilinmektedir. Bundan öncesinde evren o kadar yoğun ve sıcaktı ki elektronlar, atom çekirdekleriyle bir araya gelip maddeyi oluşturamıyordu. Bu yüzden de Büyük Patlama’dan arda kalan ışıma, sürekli elektronlara çarpıp evrene yayılamıyordu. Ancak 380.000 yıl sonra evren, kozmik radyasyonun yayılmasına izin verecek ölçüde soğumuş ve elektronlar, atomlarla birleşip ilk elementler ortaya çıkmıştır.

Kozmik Arkaplan Işımasının Büyük Patlama İle İlişkisi

Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması, evrenin Büyük Patlama ile var olduğunun en önemli kanıtlarından birisidir. Bu yönüyle Durağan Hal Teorisi ve evreni açıklamaya çalışan diğer teorileri geçersiz kılmada önemli bir rol oynamıştır.

1940’ların sonunda Ralph Alpher ve Robert Herman, eğer Büyük Patlama meydana geldiyse o zaman “patlamadan” yayılan ışımanın dalga boyunun, evrenin genişlemesiyle uzayacağını ve soğuyarak elektromanyetik tayfın mikrodalga bölgesinde ışıma yapacağını tahmin etmişti. Bu mikrodalga ışımasının da yaklaşık 5 Kelvin sıcaklığa sahip olacağını hesaplamışlardı. Her ne kadar sıcaklığına ilişkin biraz yanlış bir tahminde bulunsalar da bütün evrene yayılmış bir mikrodalga ışımanın olduğu konusunda haklıydılar. Alpher ve Herman bu çalışmayı ortaya koyduktan 15 yıl sonra Arno Penzias ve Robert Wilson Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması’nı keşfedecekti.

Sonuç olarak Büyük Patlama Teorisi, evrenin kökenini açıklamada bildiğimiz kadarıyla en başarılı teoridir. Durağan Hal Teorisi’nin savunucusu Fred Hoyle ise 2001 yılındaki ölümüne kadar Büyük Patlama Teorisi’ni kabul etmeyerek hayata gözlerini yummuştur.

Kaynaklar:

1- Wikipedia, “History of the Big Bang theory”. <https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_Big_Bang_theory> (Erişim Tarihi: 1 Temmuz 2021)

2- Phys.org, “What is the Big Bang Theory?”. <https://phys.org/news/2015-12-big-theory.html> (Erişim Tarihi: 1 Temmuz 2021)

3- Scholastic, “The Origin of the Universe”. <https://www.scholastic.com/teachers/articles/teaching-content/origin-universe/>. (Erişim Tarihi: 1 Temmuz 2021)

4- The Hindu, “The Birth of the Big Bang”. <https://www.thehindu.com/children/the-birth-of-the-big-bang/article34106877.ece> (Erişim Tarihi: 1 Temmuz 2021)

5- American Instıtute of Cosmology, “Big Bang or Steady State?”. <https://history.aip.org/exhibits/cosmology/ideas/bigbang.htm>. (Erişim Tarihi: 1 Temmuz 2021)

6- ResearchGate, “The Discovery of the Expansion of the Universe”. <https://www.researchgate.net/publication/329393121_The_Discovery_of_the_Expansion_of_the_Universe>

7- Wikipedia, “Steady State Theory”. <https://en.wikipedia.org/wiki/Steady-state_model>. (Erişim Tarihi : 1 Temmuz 2021)

8- Wikipedia, “Cosmic microwave background”. <https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_microwave_background>. (Erişim Tarihi: 1 Temmuz 2021)

9- Space, “Cosmic Microwawe Background: Remnant of the Big Bang”. <https://www.space.com/33892-cosmic-microwave-background.html> (Erişim Tarihi: 1 Temmuz 2021)

10- Wikipedia, “Fred Hoyle”. <https://en.wikipedia.org/wiki/Fred_Hoyle>. (Erişim Tarihi: 1 Temmuz 2021)

11- American Instıtute of Cosmology, “Why Hubble’s Distances Were So Small”. <https://history.aip.org/exhibits/cosmology/ideas/hubble-distance-double.htm>. (Erişim Tarihi: 1 Temmuz 2021)

12- Wikipedia, “George Gamow”. <https://en.wikipedia.org/wiki/George_Gamow>. (Erişim Tarihi: 1 Temmuz 2021)

Leave a Reply