Anasayfa » EVRENİ ANLAMAK » Gece Gökyüzü Neden Karanlık Olur? Olbers Paradoksu

Gece Gökyüzü Neden Karanlık Olur? Olbers Paradoksu

Geceleri gökyüzü karanlık olur. Bu, her ne kadar bize çok doğal bir şeymiş gibi gelse de gökyüzünün Güneş gibi parlak değil de karanlık oluşu aslında Evren’e ilişkin çok şey anlatır.

Bir çok kişi için gecenin karanlık olması doğal bir durumdur, sonuçta ortada ışık kaynağımız olan Güneş yoktur. Ancak şunu unutmayalım evrende geceleyin bütün gökyüzünü güneşin parlaklığı kadar aydınlatmaya yetecek ışıldayan madde mevcuttur. Evrendeki tüm yıldızlardan ve galaksilerden yayılan fotonları toplarsak bütün evreni aydınlatmaya rahatlıkla yetecektir.

Ancak gökyüzüne baktığımızda bu durumun hiç de gerçekçi olmadığını görürüz. Peki, o zaman gece neden karanlıktır?

Bu soru hakkında kafa yoran bir çok kişi olmuştur tarih boyunca. 15. yüzyılda Thomas Diggs, 16. yüzyılda Johannes Kepler, 18. yüzyılda Edmond Halley bunlardan sadece bir kaçı.

Şaşırtıcıdır ki mantıklı bir yaklaşım Edgar Allan Poe’dan gelmiştir. Edgar Allan Poe, 1848’de yazdığı Eureka adlı süslü nesirde şu gözlemlerine yer veriyordu:

Yıldız silsileleri sonsuz olsaydı, arkaplanda kalan gökyüzü bize tıpkı Galaksinin sergilediği gibi tekdüze bir parlaklık olarak görünürdü. Böyle parlak bir arkaplanda hiçbir nokta olamayacağı için yıldızlar da görünemeyecekti. Dolayısıyla bu şartlar altında teleskoplarımızın gökyüzünde her yönde bulduğu boşlukları açıklamanın tek yolu şöyle düşünmektir: Karanlık görünen bu arkaplanın bize olan uzaklığı o kadar muazzamdır ki ondan bize henüz hiçbir ışın ulaşamamıştır.

Sorunun bir paradoks olarak popülarize edilmesi 1823’te Alman amatör gökbilimci Heinrich Olbers tarafından formüle edilmesi ile gerçekleşti ve doğal olarak kendisinin soyadı da bu paradoksa verildi. Para­doksun çözümleri ise bizi derin sonuçlara götürdü…

Modern kozmoloji ve Büyük Patlama için gereken zemini Olbers paradoksu hazırladı.

Basitçe bu paradoks der ki, eğer evren sonsuz ve durağan ise dünya üzerindeki herhangi bir noktadan herhangi bir açı ile gökyüzüne bakıldığında bir yıldız görmemiz gerekir. Ve bu yüzden gece gökyüzü gündüz kadar aydınlık olmalıdır.

Eğer Evren sonsuz büyüklükte olsaydı, olması gereken tam da buydu.
Ancak gerçekte durum elbette böyle değildir.

19 yüzyılda uzay zamanın doğası ve evrenin yapısı tam olarak bilinmiyordu. Astronomlar evrende bizden başka galaksiler bulunduğundan ve elbette ki bunları birbirinden uzaklaştıklarından da haberdar değillerdi.

O dönemin evreni sonsuz ve durağından ve elbette böyle bir evrende Olbers Paradoksu önemli bir soruydu.

Ancak bugün evrenin sonsuz büyüklükte ve durağan olmadığını biliyoruz. Evrenin bir başlangıcı vardır ve büyük patlama ile doğmuştur. Hubble’ın öncülüğündeki Büyük Patlama Teorisi, bizlere basitçe evrenin 20. yüzyıla değin düşünüldüğü gibi ezeli ve statik olmadığını söylemektedir.

Ayrıca ışık belli bir hızla yol aldığından uzaktaki yıldızların ışığının bize ulaşması yakındakilere göre daha uzun sürer. Işık bize Güneş’ten 8 dakikada, en yakın yıldız olan Alfa Centauri’den 4 yılda ulaşır. Galaksimizin öteki ucundaki yıldızların ışığı yüz bin yıldan önce ulaşmaz. Yakınımızdaki Andromeda galaksisinin ışıklarının bize ulaşması 2 milyon yıl sürer.

Dolayısıyla gözlerimizle Evren’i tararken aslında zamanda gerilere doğru baka­rız. Uzak yıldızların yakın olanlara göre daha genç hallerini görürüz.

Güneş benzeri yıldızlar yaklaşık 10 milyar yıl yaşar (daha büyük olanlar daha az ve daha küçük olanlar da daha çok yaşar). Dolayısıyla yıldızların belli bir ömrü oluşu da paradoksu açıklamaya yardımcı olabilir. Bir yıldızı görebilme­miz için, en azından ışığının bize ulaşmasına yetecek süre kadar önce doğmuş olması gerekir. Yıldızlar ezelden beri var olmamıştır.

Gecenin karanlığı sonsuzluğa karşı önemli bir argümandır. Ancak her cevap beraberinde bir başka soruyu da doğurabilir…

Büyük patlama ile birlikte evrenin ilk evrelerinde her yer fotonlar ile dolu idi. Ve o dönemlerde kainat gündüz gibi aydınlıktı. Peki, şimdi bu fotonlar nereye gitti?

Evrenin genişlemesi nedeniyle bu sıcak fotonların dalga boyları yaklaşık 1100 kat daha uzun hale geldi ve bu dalgaboyunu insan gözünün algılayabilmesi mümkün değil.

Evrenin yüksek enerjili, parlak arka planı günümüzde özel detektörler ile taranmakta. Bu sayede Büyük Patlama anında ortaya çıkan ancak sonradan kırmızıya kaymış ışınımla birlikte bilinen evrenin tüm bir haritasını biliyoruz artık.

Ancak aslında Olbers ve diğerleri çok da haksız değillerdi, gece aslında karanlık değil ışıl ışıldı. Ancak fark edemedikleri tek şey bu ışımayı sadece bizlerin göremediğiydi.

Referans: Joanne Baker, Gerçekten Bilmeniz Gereken 50 Fizik Fikri

Matematiksel

Paylaşmak Güzeldir

Yazıyı Hazırlayan: Sibel Çağlar

Avatar
Kadıköy Anadolu Lisesi, Marmara Üniversitesi, ardından uzun süre özel sektörde matematik öğretmenliği, eğitim koordinatörlüğü diye uzar gider özgeçmişim… Önemli olan katedilen değil, biriktirdiklerimiz ve aktarabildiklerimizdir bizden sonra gelenlere... Eğitim sisteminin içinde bulunduğu çıkmazı yıllarca iliklerimde hissettikten sonra, peki ama ne yapabilirim düşüncesiyle bu web sitesini kurmaya karar verdim. Amacım bilime ilgiyi arttırmak, bilimin özellikle matematiğin zihin açıcı yönünü açığa koymaktı. Yolumuz daha uzun ve zorlu ancak en azından deniyoruz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.