Kütle çekimi uzayi egdiginden,isik artik dogrusal olarak yayilmaz.Bu etki ilk kez 1919 yilinda,bir tam Günes tutulmasi sirasinda uzaklardaki yildizlarin isiklarinin Günes’in yakinindan geçerken nasil yollarindan saptiklari incelenirken ölçüldü.Günes’in yanindan geçerken isigin dogrusal bir yol izlemedigi görüldü.Aslinda isik,enerjiye sahip oldugundan,Newton’un kütle çekimi teorisi bile isigin sapmasini öngörmektedir.Bununla birlikte Einstein’in teorisinde uzay egri oldugundan isigin sapmasi Newton’un teorisindekinin iki katidir.

Eger bir yerde madde varsa,artik ‘düz çizgiler’ yoktur.Iki nokta arasindaki en kisa uzaklik,bir egridir.Eukleides geometrisinin bildigimiz teoremleri artik uygulanmaz.Paralel çizgiler kesisebilir.Üçgenlerin iç açilari toplami artik 180 derece degildir.Günes yakinlarinda bu etki küçüktür.Eger Günes’in yakininda bir üçgen çizersek iç açilari toplami 180 dereceden milyonda bir oraninda küçük olur.
 
Uzayin dogasi hakkindaki düsüncelerimizdeki bu devrimin ima ettigi sey,’kütle çekimi uzayi eger,uzay maddeyi hareket ettirir’ biçiminde özetlenebilir ki bu da evrenin geometrisini yorumlamamizda yeni bir paradigma saglar.Kütle çekiminin kuvvetini gösterdiginden,uzayin egriligi büyük patlamada önemli rol oynar.

Önce,k sabitini yeniden yorumlamaliyiz.O artik enerjinin degil,uzayin egriliginin bir ölçüsüdür.Genel görelilik teorisi k sabitine olasi üç deger verir:+1,0,-1.Bunlar,klasik olarak evrenin enerjisinin negatif,sifir ya da pozitif olmasi kavramlari ile aynidir.Bu degerler,egriligi pozitif (bir kürenin yüzeyi),düz (düzlem) ve negatif (eyer biçimli ya da hiperboloid yüzey) olan uzaylara karsilik gelir.Bunlar,toplam enerji cinsinden,sirasiyla negatif toplam enerji (kütle çekimsel potansiyel enerji üstün gelir),sifir toplam enerji (potansiyel ve kinetik enerjiler birbirlerini tam olarak dengeler) ve pozitif toplam enerji (genislemenin kinetik enerjisi üstün gelir) durumlarina karsilik gelir.Toplam enerjisi negatif olan ve maksimum bir boyuta kadar genisleyen evrenin egriligi pozitiftir.Negatif enerjili evren,kapali ve sonlu bir uzay,pozitif enerjili ve sonsuza kadar genisleyen evren ise açik ve sonsuz bir uzay anlamina gelir.

Açik bir evren bugün sonsuz oldugu gibi,geçmiste de sonsuzdu.Sonsuzdur çünkü açik bir geometride bir kenarin varligi homojenligi,ya da baska bir deyisle lehinde çok fazla kanit biriken kozmoloji ilkesini ihlal eder.Bu,sonsuz bir evrendeki galaksi dagiliminin bir kenari olmasi anlamina gelmez.Böyle bir kenarin varligi galaksilerin,öncesinde hiç galaksi olmayan,geçmis bir zamanda ortaya çiktigi anlamina gelir.

Sonsuza bir sinir olmadigindan,sonsuz bir evren daima daha fazla genisleyebilir.Sonsuz sayida odasi olup hepside dolu olan bir otel düsünelim.Bu otelde sonsuz sayida müsteri agirlanabilir.Her müsteriye yandaki odaya geçmesini rica ederiz,böylece ilk oda bosalir.Otelin oda sayisi sonsuz oldugundan,her müsterinin geçebilecegi bir yan oda bulunacaktir.Belli yogunlukta maddeyi,içinde sonsuz hacimde barindirdigindan,açik evrenin kütlesi sonsuzdur.

Eger evren simdi açiksa,genel görelilik teorisiyle ulasilamayan fakat hakkinda spekülasyon yapilabilecek olan,zamanin baslangicindaki t = 0 aninda da açikti.O anda evrenin hacmi sonsuzdu ama maddenin yogunlugu da sonsuzdu.Açik evrenin,yogunlugu sonsuz olan bir tekillikle basladigini söyleriz ki bu durumda fizik çöker.

Daha gerçekçi olarak,açik evrenin tarihine,yogunlugunun sonlu fakat hacminin sonsuz oldugu Planck döneminden yani 10-45 saniyeden baslayabiliriz.Buna karsit olarak,kapali evren yine yogunlugu sonsuz olan ama bu kez hacmi sifir olan bir tekillikle baslar.Daha gerçekçi olarak,kapali evrenin tarihine yogunlugun sonlu oldugu Planck zamanindan baslanabilir.

Kapali evrenin hacmi herzaman sonlu olmustur.Bugünkü evrenin yogunlugu,kritik yogunluga,geometriside önemli ölçüde düze yakindir.Bunun dogru olmasi için uzay egriliginin geometrik karsiligi bize,kütle çekim potansiyel enerjisi ile genisleyen evrendeki maddenin kinetik enerjisi arasinda bir denge olmasi gerektigini söyler.Böyle iyi ayarlanmis bir dengenin varligi,bir ikilem yaratir.

Erken dönemlerde bu iki tür enerji birbirlerine daha yakin oldugundan,evren gençken,dengesizligin çok ince ayarlanmis olmasi gerekir.Günümüzde biri digerinden 10 kat farkli olabilir ama Planck döneminde 1060ta 1 hatayla birbirlerine esittiler.Neden bu iki enerji türü böylesine yakin dengelenmis olsun?

Ikilem sisme yardimiyla çözülmüstür.Sisme,en azindan iyimser biçimiyle,kinetik ve potansiyel enerjilerdeki dengesizlikle baslar.Sisme olmasaydi,evrenin kinetik ve potansiyel enerjileri arasinda dengesizlik olurdu.Oysa sisme nedeniyle herhangi bir enerji türündeki fazlalik,çok küçük degerlere indirgenmistir.Bunun nedenini görmek için,Einstein’in deyisiyle böyle bir dengesizligin uzayin egriligine esit oldugunu düsünelim.Sisme sirasinda evrenin boyutlarindaki büyük artis,tipki sisen bir balonun yüzeyindeki kirisikliklarin düzelmesi gibi evrenin egriligini azaltir. Herhangi bir egri yüzeyin yeterince küçük bir parçasi çok yaklasik olarak düz kabul edilebilir.Düz geometriye sahip bir evren aslinda kinetik ve potansiyel enerji biçimleri arasinda hemen hemen mükemmel bir dengenin oldugu bir evrendir.

Kozmik ufuk
Evrenin yasi bizim görebilecegimiz uzakliga limit koyar.Çünkü isik bir noktadan digerine ilerleyebilmek için zamana ihtiyaç duyar.Evrenin yasiyla esit olan bir zamanda yol almis bir isiktan daha uzagini göremeyiz.

Eger evren genislemiyor olsaydi,bu zaman içinde ilerleyen isigin aldigi yolu hesaplamak daha kolay olurdu.Örnegin evren genislemiyor olsaydi ve 13 milyar yasinda olsaydi,13 milyar isik yilindan ötesini göremezdik.Evren bu uzakligin ötesine genisleyebilir ama isigin evrenin yasiyla ilerleyebilecegi maksimum uzaklik bir kozmik ufuk yaratir.Astronomlar bu ufuk içerisindeki uzaya görülebilir evren adini vermislerdir.
Bununla beraber evren genislediginden,kozmik ufuk için herhangi bir uzaklik ifadesi yoktur.

Yorum (0)

RSS yorumları

İsim

Başlık

Yorum

Gönder