Evrenin bir sonu var mıdır? Varsa bu son nerede ve oraya ulaşmak mümkün mü? Bu soru ilk bakışta tuhaf görünür ama aslında evrenin yapısını anlamak için çok önemlidir.
Kozmosa baktığımızda hiçbir şeyi olduğu anda görmeyiz. Bize ulaşan ışık ne zaman yola çıktıysa, o cismi o zamanki hâliyle görürüz. Ancak Ay, gezegenler, yıldızlar ya da Yerel Grup’taki galaksilerden daha uzağa baktığımızda ek bir etki devreye girer: Işığın geçtiği uzay genişler.
Bizden uzak galaksiler, eğer bize kütleçekimle bağlı değillerse, ışıkları daha çok kırmızıya kayar. Bu kırmızıya kayma, ışığın dalga boyunun uzadığını gösterir.
Evrende kırmızıya kaymaya yol açan üç durum vardır. Kaynağın ve gözlemcinin birbirinden uzaklaşması. Işığın güçlü bir kütleçekim alanından çıkması. Ya da iki cisim arasındaki uzayın ışığın yolculuğu sırasında genişlemesi. İlk iki etki kısa mesafelerde önemlidir. Ancak en büyük ölçekte belirleyici olan yalnızca evrenin genişlemesidir.
Şimdi bir an için genişlemeyen, durağan ve hiç değişmeyen bir evrende düz bir çizgide sonsuza kadar yol aldığınızı düşünün. Böyle bir evrende başınıza neler gelirdi dersiniz?
Statik Bir Evrende Evrenin Sonu Neresidir?
Durağan ve hiç değişmeyen bir evrende ne olacağını anlamak için önce evrenin topolojisine bakmamız gerekir. Genel görelilik bize uzayın basit, düz bir ızgara olmadığını öğretir. Madde ve enerji uzayı bükerek ona eğrilik kazandırır. Madde yoğun olduğunda uzay pozitif eğrilir; madde azaldığında ya da negatif enerji bölgeleri varsa uzay negatif eğrilir.
Pozitif eğrilikli bir uzayın sonlu ve kapalı olabileceğini sezgisel olarak anlamak kolaydır. Ancak düz bir uzayın da sonlu ve kapalı olabileceğini fark etmek daha zordur.
Düz bir kâğıt şeridi alıp onu bir silindir hâline getirdiğimizde yüzeyin geometrisi değişmez; hâlâ düz davranır. Silindiri biraz daha büküp iki ucunu birleştirdiğimizde halka biçiminde bir torus elde ederiz. Torusun yüzeyi düz geometri kurallarına uyar, bir karenin açıları yine 360 derece eder. Yine de bu yüzey kapalıdır ve üzerinde düz bir çizgide ilerleyen biri dolaşıp başladığı noktaya geri döner.
Bu yüzden düz bir çizgide sonsuza kadar ilerleyen biri için iki olasılık ortaya çıkar. Evren kapalıysa yol eninde sonunda onu başlangıç noktasına geri taşır. Evren açıksa, yolculuk sonsuza doğru uzar ve başlangıç noktası geride kalır.
Peki Genişleyen Bir Evrende Evrenin Sonuna Ulaşabilir miyiz?
Şimdi hem önemli hem de biraz rahatsız edici bir gerçeğe geliyoruz: Evren durağan değildir; genişliyor. Üstelik yalnızca genişlemiyor. İçinde madde ve enerji bulunduğu için genişlerken aynı zamanda kütleçekimin etkisi altında. Bu durumun uzak geleceğimiz için ne anlama gelebileceğine dair birkaç olasılığı düşünebiliriz.
- Kütleçekimi genişlemeden güçlü çıkabilir. Bu durumda Evren bir süre genişler, en büyük boyutuna ulaşır ve ardından yön değiştirerek büzülmeye başlar. Bu süreç sonunda, başlangıçtaki “Büyük Patlama”ya karşılık bir “Büyük Çöküş” meydana gelebilir.
- Kütleçekimi genişlemeden daha zayıf kalabilir. Bu durumda Evren sonsuza kadar genişlemeyi sürdürür, ancak genişleme hızı zamanla yavaşlayabilir.
- Kütleçekimi ile başlangıçtaki genişleme tam dengede olabilir. Böyle bir durumda genişleme hızı sıfıra doğru yaklaşır ama hiç durmaz.
Eğer ilk seçenek gerçekliğimizi tanımlasaydı, düz bir çizgide sonsuza kadar yol alamazdınız. Çünkü Evren yalnızca sonlu bir süre var olurdu ve sonunda bir tür “zamansal duvara” çarpardınız. Düz bir çizgide yol alarak başlangıç noktanıza geri dönebilirdiniz, ancak Evren tamamen çökmeye başlamadan önce bunu yalnızca kısa bir süreliğine yapma şansınız olurdu.
Eğer ikinci ya da üçüncü senaryo doğru olsaydı, uzaya düz bir çizgide yeterince uzun süre ilerleyen bir yolcu, Evren’deki herhangi bir galaksiye sonunda yetişebilirdi. Bu, bugün bizden çok büyük hızlarla uzaklaşan galaksiler için bile geçerli olurdu.
Çünkü zaman geçtikçe Evren’in genişleme hızı sürekli azalırdı. Genişleme yavaşladıkça çok uzak galaksiler görünür hâle gelirdi. Daha da uzun bir yolculukta, bu galaksilerle aradaki mesafe kapanır ve yolcu onlara ulaşabilirdi.
Fakat Unuttuğumuz Bir Şey Var!
Fakat burada çok önemli bir nokta var. Bu üç senaryonun hiçbiri Evren’in gerçekte nasıl genişlediğini tam olarak anlatmaz. Gerçekte karanlık enerji tarafından yönetilen bir Evren’de yaşıyoruz. Karanlık enerji, uzayın dokusuna yerleşik bir enerji türüdür ve özel bir özelliği vardır: Uzay genişlese bile yoğunluğu azalmaz. Bu nedenle Evren’in genişleme hızı her zaman pozitif kalır; tamamen durmaz ve hiç geriye dönmez.
Bu durum Evren’in kaderini kökten değiştirir. Eğer bize kütleçekimle bağlı olmayan herhangi bir galaksiyi işaret etsek, o galaksi belli bir uzaklığın ötesine geçtiği anda artık ona yetişmemiz mümkün olmaz. Ne kadar hızlı gidersek gidelim, hatta ışık hızına yaklaşsak bile onu yakalayamayız.
Bu durum aslında başta sorduğumuz soruların cevabını veriyor. Ne kadar uzun süre seyahat edersek edelim evrenin sonuna ulaşmamız mümkün değildir. Çünkü ulaşmak istediğimiz tüm noktalar biz onlara ulaşana kadar ulaşılmaz olacaktır.
Kaynaklar ve İleri Okumalar
- The consequences of traveling in a straight line forever ; Bağlantı: The consequences of traveling in a straight line forever – Big Think ; Yayınlanma tarihi: 12 Nisan 2024
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
