Evren Nedir? Hakkında Bildiklerimizin Kısa Tarihi

Evren Nedir? Bu yazı Stephen Hawking’in Zamanın Kısa Tarihi adlı kitabının Evren Resmimiz adlı ilk bölümünün bir özeti gibidir. Hawking insanoğlunun evren ve uzay hakkındaki macerasını; dünyanın düz olmadığını anlayan M.Ö 4. yüzyılda yaşayan büyük filozof Aristoteles ile başlatmış, evrenin merkezinin Dünya değil de Güneş olduğunu söyleyen Kopernik’e ve onun teorisini geliştiren Galileo ve Kepler’e değinmiş, ardından da kütle çekim yasası ile büyük bir keşfe imza atan Newton’a yer vermiş, en son olarak da 1929’daki Hubble’ın evren genişliyor keşfiyle birlikte ilk defa evrenin oluşumu hakkında ortaya bir fikir koyabildiğimiz Big Bang Teorisini anlatmış. Yani Hawking bu yazısı ile insanoğlunun evren ve uzay hakkındaki bilgilerinin kısa bir tarihini yazmıştır.

1. Aristoteles Dünyanın Düz Olmadığını Anlıyor

M.Ö. 340 tarihinde Yunan filozof Aristoteles Gökyüzü Üzerine adlı kitabında, dünyanın çukur bir tabaktan ziyade, yuvarlak bir küre olduğuna inanmak adına başarılı iki argüman ortaya koymayı başarmıştı. Bu durum evren nedir sorusuna dair tarihteki ilk tutarlı bilgiydi. Aristoteles ilkin ay tutulmasının, dünyanın güneş ile ay arasına gelmesi kaynaklı olduğunu fark etmişti. Bu tutulma sırasında dünyanın ay üzerindeki gölgesi her seferinde yuvarlaktı, ki bu durum ancak dünya küresel bir yapıya sahipse doğru olabilirdi. Eğer dünya düz bir disk olsaydı, tutulmanın güneşin tam olarak diskin merkezinin altındayken gerçekleştiği durum dışında, dünyanın ay üzerindeki gölgesi uzamış ve oval olurdu.

İkinci olarak Yunanlılar Kuzey Yıldızının güneyden gözlemlendiğinde kuzey bölgelerine nazaran gökyüzünde daha aşağıda belirdiğini yaptıkları yolculuklardan biliyorlardı. Kuzey Yıldızı, Kuzey Kutbunun tepesinde konumlandığı için, kutupta bulunan bir gözlemcinin tam üzerindeymiş gibi konum alırken, ekvatordan bakan biri için ufukta belirecektir. Öyle ki Kuzey Yıldızının Mısır’daki konumu ile Yunanistan’daki konumu arasındaki belirgin farktan yola çıkarak Aristoteles dünyanın çevresinin 400.000 stadia olduğunu tahmin ediyordu. Bir stadium uzunluğunun tam olarak neye tekabül ettiği bilinmiyor, fakat yaklaşık 180 metre civarında olabilir. Bu da Aristoteles’in tahmininin halihazırda kabul edilen rakamdan iki kat büyük olduğu anlamına geliyor.

Yunanlılar üçüncü bir argümana daha sahiptiler. O da dünyanın yuvarlak olması gerektiğiydi. Zira aksi takdirde nasıl olur da kişi ufukta kendisine doğru seyreden bir geminin ilkin yelkenlerini ve ancak daha sonra tekne kısmını görebilirdi ki?

2. Ptolemaios – 7 Katlı Gök

Aristoteles dünyanın hareketsiz olduğunu; güneşin, ayın, gezegenlerin ve yıldızların dünyanın etrafında dairesel yörüngede hareket ettiği bir evren tanımı yapıyordu. Aristoteles buna inanıyordu çünkü birtakım gizemli sebeplerden ötürü, dünyanın uzay ve evrenin merkezinde bulunduğuna ve dairesel hareketin en mükemmel hareket olduğuna kanaat getirmişti.

Bu düşünce Aristoteles’ten yaklaşık 500 sene sonra, milattan sonra ikinci yüzyılda Ptolemaios tarafından geliştirilerek bir evren resmi çizildi. Buna göre uzay ve evren nedir sorusunun cevabı; dünyanın merkezde durmakta olduğu ve çevresinde ayı, güneşi ve o zamanlar dünya hariç bilinen dört gezegen olan Merkür, Venüs, Jupiter ve Satürn’ü taşıyan yedi gök kubbesi bulunduğuydu.

Daha sonra dinlerde de yansımasını bulacak olan yedi kat gök kavramı belki ilk defa burada ortaya çıkmıştı. Buna göre merkezde dünya vardı. Ardından 1. katta Ay, 2. katta Merkür, 3. katta Venüs, 4. katta Güneş, 5. katta Mars, 6. katta Jüpiter, 7. katta Satürn Gök kubbesi bulunmaktaydı. Aristoteles’ten neredeyse 500 sene sonra yaşamış olan Ptolemaios’a göre tüm bu gök kubbeler dünyanın etrafında dönüyordu.

3. Kopernik, Galileo ve Kepler

1514 yılında gelindiğinde Polonyalı bir rahip olan Kopernik (Nicholas Copernicus) evrenin merkezinin dünya olduğu yönündeki teze karşı çıktı. Kopernik evrenin tanımını farklı bir şekilde yapacaktı. Ona göre evrenin merkezi güneşti. Gezegenler dünyanın etrafında dönmüyordu. Tersine güneş hareketsiz bir şekilde ortada durmakta ve dünya ile diğer gezegenler de güneşin etrafında dairesel yörüngede hareket etmekteydi. Kopernik’in evrenin merkezinin dünya değil de güneş olduğu tezi yaklaşık yüzyıl sonra kabul görmeye başlamıştı. Bunu savunan iki astronom Alman Johannes Kepler ile İtalyan Galileo Galilei oldu.

1609 yılında Galileo ilginç bir keşif yaptı. Teleskop yeni icat edilmişti ve Galileo Jüpiter’e bakarken, gezegenin etrafında dönen uydu gezegenleri fark etti. Bu demek oluyordu ki evrendeki her gezegen Aristoteles’in dediği gibi dünyanın yada Kopernik’in dediği gibi güneşin etrafında dönüyor olmak zorunda değildi. Gezegenlerin kendi etraflarında dönen küçük gezegenler(uydular) vardı.

Kepler’in isminin uzay tarihine geçmesi ise gezegenlerin yörüngelerinin dairesel değil de elips şeklinde olması gerektiğini söylemesi üzerine olmuştu. Daire antik çağdan beri mükemmelliğin bir sembolü olarak görülürken, uzatılmış daire olan elips daha az mükemmelliği temsil ediyordu. Yine de Kepler, yaptığı gözlemler sonucu evrendeki gezegenlerin hareketine dair üç temel yasayı ortaya koymuştu. İlk ortaya attığı yasa her gezegenin güneşin etrafında, elips şeklindeki bir yörüngede hareket ettiğiydi. İkincisi gezegenlerin yörüngelerindeki hareketlerinde güneşe yaklaştıkça daha hızlı hareket ettiklerini tespit etmesi olmuştu. Üçüncüsü ise ne olduğunu anlayamaya kafamın yetmediği gezegenlerin yörüngeleriyle ilgili bir formüldür.

4. Newton’un Büyük Keşfi

Evrenin temel yasaları hakkında çığır açıcı bir keşif yapan kişi Sir İsaac Newton olacaktı. 1687 yılında Stephen Hawking’in belki de fizik biliminin en önemli kitabı, dediği Doğal Felsefenin Matematiksel İlkelerini yazdı. Bu kitapta Newton uzayda ve zamanda cisimlerin nasıl hareket ettiğine ilişkin bir kuram öne sürmekle kalmayıp, ayrıca söz konusu hareketleri çözümlemek için gerekli olan matematiği de geliştirmişti. Bununla birlikte Newton, evrensel bir kütle çekim yasasını keşfetti. Buna göre her cisim, diğer bütün cisimlere doğru, cisimlerin kütleleri büyüdükçe ve birbirlerine yaklaştıkça artan bir kuvvet tarafından çekilir. Bu kuvvet aynı zamanda nesnelerin yere düşmesine de sebep olan kuvvetti. Biz bunu yer çekimi olarak adlandırıyoruz. Aslı kütle çekim yasasıdır.

Bilinen hikayeyle Newton kafasına düşen bir elma sayesinde bu yer çekimi kuramını geliştirmiştir. Oysa gerçekte olan şu ki Newton’un kafasına elma filan düşmemişti. Newton ağaçtaki bir elmanın neden sağa, sola yada yukarıya değil de yere düşmesinin gerekçesini uzun uzun düşünürken yer çekimi kuramını, yani diğer anlamıyla evrenin temel yasası olan kütle çekim yasasını keşfetmişti.

Newton ardından bu yasayı temel alarak; ayın dünya etrafında, dünya ve diğer gezegenlerin de güneşin etrafında elips şeklinde bir yörünge çizmesinin sebebinin kütle çekim yasası olduğunu söyledi. Newton’un evrenin tarihi açısından en büyük keşfi bu oldu. Böylece gezegenlerin elips bir yörüngede hareket ettiği ve bu hareketin sebebinin kütlelerin çekim yasası olduğu ve daha da ötesinde kütle çekim yasasının matematiksel formülü keşfedildi.

Bugün Einstein’in görelilik kuramı Newton’un formülünün hatalı olduğunu kanıtlasa da, Newton formülüyle çalışmak çok daha kolay olduğundan ve hata payının kayda değer bir değişiklik yaratmamasından ötürü birçok yerde Newton formülleriyle çalışılmaya devam edilmektedir.

4. Evrenin Oluşumu – Büyük Patlama

Evren Nasıl Oluştu? 1929 gibi günümüze yakın bir zamanda evrenin tarihini baştan aşağı değiştirecek, uzay ve evren nedir sorusunu yeniden sorduracak çok önemli bir keşfe imza atıldı. Edwin Hubble gözlemleri sonucunda yeni bir şeyi fark etti. Her nereye bakarsak bakalım, uzak galaksiler bizden hızla uzaklaşıyordu. Yani başka bir anlamıyla evren genişliyor, büyüyordu. Bu büyük keşif, evrenin oluşumu hakkında ilk defa bir teoriti ortaya çıkartacaktı.

Evrenin giderek genişlediği hakkındaki bu gözlem Big Bang yani Büyük Patlama Teorisinin temelini oluşturacaktı. Eğer zaman ilerledikçe sürekli genişliyorsa, daha önceki geçmiş zamanlarda gökteki cisimler birbirlerine daha yakın olması gerekirdi. Hatta öyle görünmekteydi ki, on yada yirmi bin milyon yıl kadar önce tüm cisimlerin tam olarak aynı yerde bulunduğu ve dolayısıyla evrenin yoğunluğunun sonsuz olduğu bir zaman bulunmaktaydı.

Hubble’ın gözlemleri evrenin oluşumu hakkında yeni bir fikir veriyordu. Buna göre evrenin sonsuz yoğun olduğu on veya yirmi bin milyon yıl önce Big Bang, yani büyük patlama gerçekleşmişti. Bu sayede yaşadığımız evren oluşmuştu ve giderek büyümekteydi.

Bugün, Evrenin sonunda ne var, Paralel evrenler var mıdır? gibi soruların cevabı insanoğlu için hala uzay kadar karanlıktır. Ancak Aristoteles ile başlayan ve hala devam edegelen insanlığın evreni ve uzayı keşif macerasında evren nedir sorusuna bir cevap verebiliyoruz. Evrenin oluşumu hakkında tutarlı gibi gözüken bir Big Bang teorimiz var ve evrenin temel yasaları konusunda az çok bir fikrimiz var.

Doğanın En Büyük Katili: İnsan hakkındaki yazıyı okumak için tıklayın.

Stephen Hawking’in hayatını konu The Theory of Everything film fragmanını buradan izleyebilirsiniz.