Evren

Evren, uzay ve zamanın, içindeki tüm madde ve enerjinin ve bunların oluşturduğu atom altı parçacıklardan dev galaksi ipliklerine kadar bütün yapıların toplamıdır. Kozmoloji, evrenin yaklaşık 13,8 milyar yıldır genişlediğini ve sıcak, yoğun bir başlangıçtan, yani Büyük Patlama'dan geldiğini ortaya koymuştur.

Nasıl işler?

Evren genişler: galaksi kümeleri arasındaki uzay zamanla büyür. Bu genişleme, Einstein'ın genel görelilik kuramına dayanan modellerle açıklanır. Büyük ölçekte evren her yerde ve her yönde aşağı yukarı aynı görünür; yaklaşık 300 milyon ışık yılından büyük ölçeklerde madde düzgün dağılır. Daha küçük ölçeklerde ise galaksiler kümeler, üstkümeler ve aralarında boşluklar bulunan sünger benzeri bir ağ oluşturur.

Evrenin içeriği şaşırtıcıdır. Kütle-enerjinin yaklaşık yüzde 68'i karanlık enerji, yüzde 27'si karanlık madde, yalnızca yüzde 5'i atomlardan oluşan sıradan maddedir. Yıldızlar, gezegenler ve görünür gaz bulutları bu sıradan maddenin bile yalnızca yüzde 6 kadarıdır. Karanlık madde ışık yaymaz, varlığı kütleçekim etkisinden anlaşılır. Karanlık enerji ise genişlemenin hızlanmasından sorumlu tutulan, doğası bilinmeyen bir enerji biçimidir.

Örnekler

Görebildiğimiz bölgeye gözlenebilir evren denir. Işığın hızı sonlu ve evrenin yaşı belli olduğu için ancak ışığı bize ulaşmış bölgeleri görebiliriz. Genişleme hesaba katıldığında gözlenebilir evrenin çapı bugün yaklaşık 93 milyar ışık yılıdır. Evrenin tamamının büyüklüğü ise bilinmemektedir. Karşılaştırma için, Samanyolu yaklaşık 87.400 ışık yılı çapındadır ve en yakın büyük komşumuz Andromeda Galaksisi yaklaşık 2,5 milyon ışık yılı uzaklıktadır. Güneş, Samanyolu'ndaki birkaç yüz milyar yıldızdan biridir; Samanyolu da gözlenebilir evrendeki birkaç yüz milyar galaksiden biridir.

Evrenin bebeklik izleri bugün de görülebilir. Başlangıçtan yaklaşık 377.000 yıl sonra evren, elektronların çekirdeklerle birleşip ilk kararlı atomları oluşturacağı kadar soğudu ve ışığa saydam hâle geldi. O anda serbest kalan ışık bugün kozmik mikrodalga arka plan ışıması olarak her yönden gelir. Yaklaşık 9,8 milyar yıl sonra ise karanlık enerjinin etkisi maddeninkini geçti ve genişleme hızlanmaya başladı.

Sözcüğün kökü de anlamlıdır: İngilizcedeki universe, Latince "bir araya gelmiş, bütün" anlamındaki universus sözcüğünden gelir. Ölçümler evrenin yaşını 13,799 ± 0,021 milyar yıl olarak verir. Karanlık enerji, karanlık madde ve sıradan maddenin dışında kalan içerik çok küçüktür: nötrinolar yüzde 0,3'ten az, elektromanyetik ışınım ise yaklaşık yüzde 0,005 paya sahiptir. "Büyük Patlama" adı ise ironik biçimde bu modele karşı çıkan Fred Hoyle'dan gelir; Hoyle bu ifadeyi Mart 1949'da bir BBC radyo yayınında kullanmıştı.

Tarihçe

İlk evren modellerinin çoğu Dünya'yı merkeze koyuyordu; Bilimsel Devrim sırasında Güneş merkezli model kabul gördü. 1917'de Einstein genel göreliliği evrenin tamamına uygulayarak modern kozmolojiyi başlattı. Alexander Friedmann 1922'de genişleyen evren çözümlerini türetti; Georges Lemaître 1927'de galaksilerin uzaklaşmasını evrenin genişlemesiyle açıkladı. Edwin Hubble 1922-1923'te Andromeda gibi sarmal bulutsuların ayrı galaksiler olduğunu kanıtladı ve 1929'da genişlemeyi gözlemsel olarak gösteren çalışmasını yayımladı. 1964'te Arno Penzias ve Robert Wilson'ın kozmik mikrodalga arka plan ışımasını rastlantıyla bulması Büyük Patlama modelini güçlü biçimde destekledi.

"Evren" kavramının sınırları hâlâ tartışılır: evrenin sonsuz olup olmadığı, Büyük Patlama'dan önce ne olduğu ve evrenin nihai kaderi açık sorulardır.

İlgili terimler

• Büyük Patlama
• Gözlenebilir evren
• Karanlık madde
• Karanlık enerji
• Kozmik mikrodalga arka plan ışıması
• Kozmik şişme