Evren
Bütün gökcisimleri, yıldızlar, gök­adalar, bulutsular, gezegenler, uydular, yıl-dızlararası madde, üzerinde yaşadığımız Dün­ya, insanlar, kısacası var olan her şey evreni oluşturur. Bildiğimiz ve henüz bilmediğimiz bütün madde, enerji ve ışıma biçimleri uçsuz bucaksız evrenin içindedir. Evrenin büyüklü­ğü ve yapısı nedir, evren nasıl ve ne zaman oluşmuştur, ne zamana kadar var olacaktır, bir gün sonu gelecekse nasıl gelecektir gibi sorular yüzyıllardır astronomların aklını kur­calamıştır. Evrenin fiziksel varlığına ilişkin bu soruların yanı sıra düşünürler de evrenin neden var olduğunu ve insanın evrendeki yerini sorgularlar. Hemen hemen bütün uy­garlıklarda evrenin yaratılışına ilişkin çeşitli efsane ve mitler vardır.

Eskiden evren kavramı, Arapça'dan dilimi­ze geçmiş olan ve "yaratılmış şeylerin tümü, bütün varlıklar" anlamına gelen kâinat sözcü­ğüyle karşılanırdı. "Yaratılmış her şeyi içeren düzenli bütün" anlamında Eski Yunanca kö­kenli bir sözcük olan kozmos terimi de birçok batı dilinde ve Türkçe'de gene evrenle eşan­lamlı olarak kullanılır. Evrene ilişkin anla­mındaki kozmik, SSCB'de astronot anlamın­da kullanılan kozmonot ve fiziksel evreni bir bütün olarak inceleyen bilim dalının (evrenbi­lim) adı olan kozmoloji terimleri hep bu kökenden türetilmiştir. Araştırmalarının te­meli fizik ve astronomi olgularına dayanan kozmoloji ya da evrenbilim bu bilimlerle çok yakın bir ilişki içindedir . Kozmologlar, evrende gözledikleri ol­guları açıklayabilecek "evren modelleri" ku­rarlar. Ama Eski Yunan'dan başlayarak orta­ya atılan bütün evren modelleri sonradan gözlenen yeni olgularla çeliştiği için yüzyıllar boyunca birçok kez değişikliğe uğramış ve benimsenen yeni görüşlerin çoğu ancak 20. yüzyılda biçimlenmiştir.

Evren Konusundaki Görüşlerin Değişmesi

Eskiçağlarda, birkaçı dışında bütün astronom ve düşünürler Dünya'nın evrenin merkezi olduğuna, Güneş, Ay ve yıldızların Dünya' nin çevresinde döndüğüne inanırlardı. Bu evren görüşüne göre, yıldızlar kristal bir kürenin içine çakılmış gibi durağandı. Buna karşılık Güneş, Ay ve beş "gezgin yıldız" (o zamanlar bilinen beş gezegen) bu durağan yıldızların önünde hareket halindeydi. Bütün gökcisimleri, sanki bir makineyle çalıştırılı-yormuşçasına, değişmez bir düzen içinde Dün­ya'nın çevresinde dolanırdı. Eski astronom­lar gezegenlerin bu hareketini, Güneş'in ve yıldızların günlük dolanımını açıklayabilmek için karmaşık evren modelleri geliştirdiler.
Bu eski astronomlar içinde etkisi en uzun süreli olan İskenderiyeli Batlamyus'tur (Klau-dios Ptolemaios). İS 2. yüzyılda yaşayan bu ünlü bilgin, bugün Almagest adıyla bilinen büyük yapıtında gökcisimlerinin karmaşık ha­reketini açıklayan evren kuramını ortaya attı ve Dünya'yı evrenin merkezi olarak kabul eden bu kuram 1.400 yıl boyunca hiç tartışma­sız benimsendi.

Uzayın uçsuz bucaksız ve karanlık boşluğunda, Güneş'e benzer yıldız­lardan oluşmuş bir gökadanın ortasında yüzen günmerkezli Güneş Sistemi düşüncesinin yer­leşmeye başlaması ancak 16., 17. ve 18. yüzyıllara rastlar. Mikolaj Kopernik, Galileo Galilei ve Johannes Kepler gibi büyük bilgin­ler, Dünya'nın ve öbür gezegenlerin Güneş'in çevresindeki yörüngelerde dolandığını kanıt­ladılar. Sir Isaac Nevvton, bu gezegenleri yörüngede tutan evrensel çekim (kütleçekim) kuvvetinin varlığını açıkladı. 18. yüzyılın son­larında Sir William Herschel ve onu izleyenler de bütün Güneş Sistemi'ni içeren Samanyolu Gökadası'nı incelediler; bulutsu denen soluk ışıklı gaz ve toz bulutlarını araştırarak bunlar­dan çoğunun gerçekte Samanyolu'nun ötesin­deki başka gökadalar olduğunu saptadılar.

1912'de, Sefeitler adıyla bilinen değişen yıldızların mutlak parlaklıklarının devirleriyle bağlantılı olarak değiştiğinin bulunması, bu yıldızların ve çevrelerindeki öbür gökcisimle­rinin uzaklıklarını belirleme olanağı verdi. 1914'te Samanyolu Gökadası'nın haritasını çıkarmaya koyulan ABD'li astronom Harlow Shapley, Güneş Sistemi'nin bu gökadanın merkezinden yaklaşık 30.000 ışık yılı uzakta olduğu sonucuna vardı. Günümüzde Saman­yolu Gökadası'nın 100.000 ışık yılı çapında, ortası şişkince yassı bir disk biçiminde olduğu biliniyor. Diskin ortası, daha yaşlı yıldızlar­dan oluşan ve hem altta, hem üstte kabarıklık yapan bir haleyle çevrilidir; diskin kenarların­da da toz ve gaz bulutlan ile genç yıldızların oluşturduğu sarmal kollar uzanır

Gökadalar uzayda belirli bir düzene göre dağılmış değildir. Tıpkı Samanyolu Gökadası gibi öbür gökadaların çoğu da kümeler halin­de bulunur ve bu kümeler uzayda birbirine göre yer değiştirir. 1929'da ABD'li astronom Edwin Hubble (1889-1953), uzayın derinlikle­rindeki gökadaların Güneş Sistemi'nden ve birbirlerinden giderek uzaklaştıklarını sapta­dı. Hubble'ın bulgularına göre, uzaklaşma hızları bulundukları uzaklıkla doğru orantılıy­dı; başka bir deyişle, bir gökada bizden ne kadar uzaktaysa kaçış hızı da o kadar faz­laydı.

Gökadalann gerilemesi denen bu olay ancak evrenin her yöne doğru genişlediğini kabul etmekle açıklanabilir. Evrenin genişlediği sa­vını, o tarihten yedi yıl önce Rus matematikçi Aleksandr Friedmann, Albert Einstein'ın ge­nel görelilik kuramına dayanarak ortaya at­mıştı . Hubble'ın bul­guları genişleyen evren kuramını destekleyen ilk veriler oldu.

Gene 20. yüzyılda, evrenin oluşumunu ve ne gibi değişiklikler geçirdiğini açıklamak üzere iki kuram geliştirildi. Bunlardan "dura­ğan hal" kuramına göre, evren geçmişte ve gelecekte, her an ve her noktasında hep aynı görünümdedir. Evren genişledikçe, aradaki boşlukları doldurmak üzere sürekli yeni mad­deler oluşur. "Büyük patlama" adıyla bilinen öbür kurama göre ise, evren başlangıçta son derece yoğun, olağanüstü sıcak ve iyice sıkış­mış tek bir kütle halindeydi. Bu kütle bir anda patlayarak çevreye saçıldı ve savrulan parça­lar soğudukça kütleçekim etkisiyle bir araya gelerek ilk yıldızları ve gökadaları oluşturdu. Büyük patlama kuramına göre evrenin yaşı 10 milyar ile 20 milyar yıl arasındadır. (Dün­ya'nın yaşı yaklaşık 4,6 milyar yıldır.) Büyük patlama kuramı bugün kozmoloji bilginlerin­ce doğru olarak kabul edilir; çünkü evrenin geçmişte bugünkünden çok daha sıcak ve yoğun olduğu bilinen bir gerçektir.

Evrenin derinliklerinden gelen ışığın Dünya'ya ulaşması çok uzun zaman aldığı için, evrendeki hiçbir şeyi o andaki durumu ve konumuyla göremeyiz; gördüğümüz her şey geçmişten kalma görüntülerdir. Örneğin Dünya'ya 5 ışık yılı uzaklıktaki bir yıldızı teles­kopla izlediğimiz anda, o yıldızın beş yıl önceki görüntüsü bize daha yeni ulaşıyordur. Samanyolu'nun çok ötesindeki en uzak gök­adaları ise ancak büyük patlamanın olduğu ve evrenin biçimlenmeye başladığı andaki du­rumlarıyla görebiliriz. Astronomlar, uzakla­şan gökadaların kaçış hızını ve bulundukları yeri hesaplayarak evrenin yaşını tahmin ede­biliyorlar. Ama evrenin başlangıcından önce herhangi bir madde olup olmadığını bilemi­yoruz.

Evren ne kadar karmaşık gözükse de aslında yalnızca iki temel öğeden oluşur: Madde ve enerji . Moleküllerden, atomlardan ya da başka parçacıklardan olu­şan her şey maddedir; vücudumuz, üzerinde yaşadığımız gezegen, uzayda gördüğümüz bü­tün öbür gezegenler, yıldızlar, gökadalar ve bulutsular hepsi birer maddedir. Enerji ise maddede saklı olan ve maddenin hareket, iş ya da eylem yapmasını sağlayan güçtür. Örne­ğin bir maddenin yer değiştirmesi ya da başka bir madde parçasını kendine doğru çekmesi için enerji gerekir. Kütleçekim kuvveti bile bir enerji biçimi olarak düşünülebilir. Albert Einstein madde ile enerjinin birbirine dönü­şebileceğini ve çok küçük bir madde parçasın­dan olağanüstü bir enerji açığa çıkabileceğini buldu. Nükleer tepkimelerin temeli bu dönü­şümdür. Madde de bir enerji biçimi olarak kabul edilebilir. Enerji­nin korunumu ilkesi gereğince, kapalı bir sistemdeki, örneğin evrendeki toplam enerji miktarı hiçbir zaman değişmez.

Evrendeki enerjinin büyük bölümü elek-tromagnetik ışınım biçimindedir. Yıldızların en iç bölümlerindeki termonükle­er kaynaşma tepkimeleri sonucunda, bu gök­cisimlerinin parlaklığının kaynağı olan ısı ve ışık açığa çıkar. Yıldızlar ayrıca kızılötesi (enfraruj) ve morötesi (ültraviyole) ışınlar ile radyo dalgaları da yayar. Özellikle radyo dalgalan astronomlar açısından son derece önemlidir; çünkü bu dalgalar öbür elektro-magnetik ışınımların çoğunu soğurarak Dünya'ya ulaşmasını önleyen yıldızlararası toz bu­lutlarının içinden de hiç engellenmeden geçe­bilir. Bu nedenle, yoğun toz bulutlarıyla kaplı olduğu için optik teleskoplarla gözlemlene-meyen uzay bölgelerine, örneğin Samanyolu' nun orta bölümlerine ilişkin bilgileri radyo dalgalarına ve radyo astronomiye borçluyuz. Uzayda yıldızlardan başka radyo dalga kay­nakları da vardır. Örneğin bazı bulutsuları oluşturan iyonlaşmış gaz bulutları; yıldızlar­arası uzayın her yerinde varlığına rastlanan ve ortalama 21 cm dalga boyunda elektromagne-tik dalgalar yayan iyonlaşmamış (yüksüz) hidrojen bulutları; evrenin en uzak kıyıların­da yer alan ve büyüklüğü bir güneş sistemi-ninkine, enerjisi de bir gökadanınkine denk olan ilginç kuvazarlar da radyo dalgaları ya­yar .

Evrende varlığı saptanabilen elektromag-netik dalgalardan biri de X ışınlarıdır . Roketler ve yapma uydularla dış uzaya gönderilen araçlar kanalıyla çeşitli X ışını kaynakları saptanmıştır. Bunlar arasında Yengeç bulutsusu ve Koltuk A gibi süpernova kalıntıları ya da Kuğu X-l ve Akrep X-l gibi garip cisimler bulunur. Kuğu'dan yayılan bu elektromagnetik enerjinin bir kara delikle bağlantılı olabileceği sanılıyor. Ayrıca, gözlemlenebilen herhangi bir gökcismiyle bağlantısı olup olmadığı, nereden kaynaklandığı ve yapısının ne olduğu henüz anlaşılamayan başka X ışını kaynakları da vardır.

Astronomlar bunların dışında, sanki bir resmin fonu gibi bütün evreni kaplayan zayıf bir elektromagnetik ışımanın varlığını sapta­mışlardır. Bu fon ışımasının birkaç nedeni olduğu sanılıyor. Belki de bu ışımanın bir bölümü, evrenin başlangıcında açığa çıkan ola­ğanüstü boyutlardaki enerjinin Dünya'ya yeni ulaşan dalgaları ya da başka bir deyişle büyük patlamanın "yankısı"dır. Geri kalan bölümün de büyük ölçüde yıldızlararası ve gökadalar-arası uzaydan geçen kozmik ışınlardan kaynak­landığı düşünülüyor. Kozmik ışınlar ya da evren ışınları, çok büyük bir hızla yıldızlardan dışarı savrulan, genellikle protonlardan oluş­muş çok küçük parçacıklardır. Dünya'ya her gün pek çok sayıda kozmik ışın parçacığı çarpar; bunların varlığı atmosferde yarattıkla-n etkilerle ya da duyarlı ölçü aletleri yardımıy­la saptanabilir. Örneğin bir Geiger sayacın­dan geçen her parçacık aygıtın içindeki gazla etkileşime girerek hızlı bir elektrik akımı darbesi oluşturduğu için, aygıttan geçen koz­mik ışın parçacıklan tek tek sayılabilir. Saman­yolu'ndaki ve öbür gökadalardaki süperno-valardan fırlayarak yağmur gibi uzaya boşalan kozmik ışın parçacıkları boşlukta akarken bir magnetik alanla karşılaşırlarsa enerjileri iyice artar ve hızları ışık hızına yaklaşır. Böylece "senkrotron ışıması" denen bir enerji yayılımı başlar. Bu ışımanın dalga boyu radyo dalgala­rı ile X ışınlarının dalga boylan arasındadır.

Bugün bilinen fizik yasalarından çıkan sonuca göre evrendeki hareket hiçbir zaman durma­yacaktır. Ya bütün yıldızların enerji kaynak­ları tükenip hepsi birer kara deliğe dönüşün-ceye kadar evren genişlemesini sürdürecek ya da genişleyebileceği enginliğin sınırına vardı­ğında kütleçekim kuvvetinin etkisiyle daralarak, bütün madde ve enerji başlangıçtaki gibi yoğun ve sıkışık tek bir kütleye dönüşünceye kadar büzülecektir. O andan sonra belki bir büyük patlama daha olacak ve evren yeniden genişlemeye başlayacaktır. Belki de evren bugüne kadar birçok kez büyük patlama evresinden geçmiştir.

Yaşadığımız Güneş Sistemi'ne benzeyen baş­ka gezegen sistemlerinin olup olmadığı sorusu bütün insanların aklını kurcalamıştır. Eskiden gezegen sistemlerinin evrende pek ender ol­duğuna inanılırdı. Oysa çağdaş kozmoloji bilginlerinin çoğu bu görüşte değildir. Barnard Yıldızı adıyla bilinen ve Dünya'ya ol­dukça yakın olan bir yıldızın hareketindeki beklenmedik sapmaların, Jüpiter'den daha büyük, dev bir gezegenin varlığıyla açıklana­bileceği düşünülüyor. Kızılötesi ışınların ince­lenmesi de bazı yıldızların çevresinde garip "taneler"in dolandığını göstermiştir. Bunlar henüz oluşma aşamasındaki küçük birer geze­gen ya da gezegen sistemi olabilir. Hatta bazı uzmanlar evrende, kendi uygarlıklarını kur­muş akıllı canlıların yaşadığı başka gezegenler de olabileceğini düşünüyorlar.