|
|
|
|
 |
|
 |
|||||||
 |
 |
 |
|
|
Seçenekler |
27.05.10, 19:17
|
||||
|
||||
BigBang ve Evrenin Yapısı
BÜYÜK PATLAMA
Büyük Patlama (Big Bang), evrenin aşırı yoğun ve sıcak bir tekillikten meydana geldiğini savunan bir teoridir. İlk kez 1920’lerde Rus kozmolog ve matematikçi Alexander Friedmann ve Belçikalı fizikçi Georges Lemaitre tarafından ortaya atılan, evrenin bir başlangıcı olduğunu varsayan teoridir. Teorinin temel fikri, halen genişlemeye devam eden evrenin geçmişteki bir zamanda sıcak ve yoğun bir başlangıç durumundan itibaren genişlemiş olduğudur. İlk Big Bang modeli Alexander Friedmann tarafında Einstein’in genel görelelik kuramına dayanarak hazırlanmıştır. 1929’da Edwin Hubble’ın uzak galaksilerden gelen ışığın tayfının kırmızıya kaymasını keşfinden sonra, uzak galaksilerin ve galaksi kümelerinin belirli hızlarla birbirinden uzaklaştığı anlaşıldı. Sonuçlar, uzaklaşma hızı en yüksek olanların en uzakta olan galaksiler olduğu ortaya koyuyordu. Galaksi Kümeleri arasındaki uzaklık gitgide artmakta olduğuna göre, bunların hepsinin geçmişte bir arada olmaları gerekiyordu. Bu bulgular Bigbang modelinin ilk kanıtlarını oluşturuyordu BİGBANG VE EVRENİN EVRİMİ Evren, bugün geçerli olan teoriye göre 13,7 milyar yıl önce meydana gelen büyük patlama ile oluşmaya başladı. Patlamadan önce ne olduğu hakkında tahminden öte somut bir şey bilinmiyor. Büyük patlama uzayda gerçekleşen bir patlama değil, uzayın kendisinin -sonsuz yoğun ve sıcak tekillik durumundan- patlamasıdır Patlama anında madde ve enerjinin çok küçük (atom çekirdeğinin 10 üzeri 20'de biri kadar) bir hacim kaplığı düşünülüyor. Bu hacmin içindeki yoğunluk ve sıcaklık hemen hemen sonsuz olarak kabul edilebilir. Patlamadan sonraki ilk 10-43 saniyelik zaman dilimi “Planck zamanı” olarak adlandırılır. Bu sürede, bildiğimiz fizik yasalarının geçerliliğini yitirmesinden dolayı ne olduğu bilinmiyor. (Şekilde soru işareti(?) ile belirtilen ilk bölüm.) Bu sürenin bitiminden hemen sonra çekim kuvvetinin diğer kuvvetlerden ayrılmasıyla, sadece 10^-12 saniye süren “inflation=şişme” denen bir süreç yaşandı. Evren, ışık hızından çok daha büyük bir hızla genişleyerek 10^50 katına ulaştı. (yaklaşık bir proton boyutundan 10 milyon ışık yılı çapındaki büyüklüğe ulaşır). Sıcaklık 10^32 kelvinden 10^16 kelvine düşer. Ani şişme sona erince, evren normal genişlemesine devam eder. Genişleme sürdükçe sıcaklık düşmeye ve kuark, lepton gibi temel parçacıklar ve gluon(g),bozon(W,Z) gibi kuvvet taşıyıcı parçacıklar oluştu. Madde(Kuark ve Leptonlar) ve Anti madde (anti kuark ve anti leptonlar) bir yandan oluşup bir yandan da birbirini yok etmeye başladı. Ancak madde miktarı biraz daha fazla olduğundan, fazlalık (bildiğimiz maddeyi oluşturan temel parçacıklar) evrende bugün var olan maddeyi oluşturdu. Kuark: Proton ve nötronları oluşturan temel parçacıklardır. Protonlar ve nötronlar üçerli kuarklardan meydana gelir. Lepton: Elektron ve benzeri parçacıkların oluşturduğu gurup Gluon: Atom çekirdeğinde kuarkları bir arada tutan kuvvet taşıyıcı parçacık. Güçlü çekirdek(nükleer) kuvvetten sorumludurlar. Bozon: Zayıf çekirdek(nükleer) kuvvetini taşıyan parçacıklardır. Radyoaktif bozunmadan sorumludurlar. Elektron,proton,nötron: Atomu oluşturan parçacıklar. Daha sonra kuarklar(q) üçerli birleşerek proton ve nötronları meydana getirdi. 10,000 yıl sonra sıcaklık 1 milyon kelvine düştüğünde proton ve nötronlar birleşerek H(Hidrojen) ve He(Helyum) gibi atom çekirdeklerini oluşturmaya başladı. Fakat henüz sıcaklık çok yüksek olduğundan elektronlar çekirdeğe bağlanamıyor yani atomlar oluşamıyordu. Evrenin oluşumundan 300.000-380.000 yıl sonra sıcaklığın 3000 Kelvin (K) civarına düşmesiyle elektronlar çekirdek tarafından yakalanarak ilk atomlar meydana geldi. İlk oluşan atomlar Hidrojen(H), Helyum(He) az miktarda da Lityum(Li) ve Berilyum(Be) atomlarıdır. Evrendeki Hidrojen(yaklaşık %75) ve Helyumun(yaklaşık %25) bolluğu bigbang teorisinin bir başka kanıtıdır. Elektronların çekirdeğe bağlamasıyla evren saydamlaşıp, ışığın elektronlara çarpmadan boşlukta serbestçe yayılmasına izin verir. İlk defa yayılma fırsatı bulan bu ışık(foton, ışın) bugün bildiğimiz “fosil ışınım” ya da “kozmik mikrodalga fon ışınımı” olarak bilinir. Bigbang’in önemli kanıtlarından biridir. Evrenin oluşumundan 1 miyar yıl sonra, uzaya homojen olarak dağılmış H,He, az miktardaki Li ve Be atomlarının oluşturduğu gazlar, uzayda meydana gelen yerel dalgalanmalar ve çekim kuvvetinin etkisiyle belli bölgelerde yoğunlaşmaya başladılar. Bu yoğunlaşan bölgelerde, çekim genişlemeyi bölgesel olarak yavaşlattı ve hatta genişlemeyi büzülmeye doğru yöneltti. Hidrojen ve helyumdan ibaret dev, büzülen bulutlar oluştu ve bunlar daha küçük büzülen bulutlar içerisine parçalandı. Bu parçalar daha sonraları bugün gördüğümüz gökadalara doğru evrimleştiler. Gökadalar büzülmeleri süresince döndüler ve dönmeleri, bunları daha fazla miktarda çökmelerine engel oluşturdu. İlk yıldız ve galaksilerin oluşumundan günümüze kadar olan süreçte evrenin yapısında genişleme dışında önemli bir değişiklik olmadı. İlk Bigbang modellerinde Evrenin genişlemesinin zamanla yavaşlaması gerektiği, evrendeki madde yoğunluğu yeterli ise genişlemenin durarak sonrasında çökme sürecinin yaşanacağını varsayılıyordu. Ancak 1998 yılında yapılan gözlemler yavaşlama yerine gittikçe artan bir hızla evrenin genişlemekte olduğunu ortaya koydu. Evrenin genişleme hızındaki bu artış, kütle çekiminin tersi etki yapan( itici kuvvet uygulayan) karanlık enerji kavramının ortaya atılmasıyla çözüldü. Karanlık enerjinin doğası ve nerede bulunduğu hakkında şimdilik bir şey bilinmemektedir. EVRENİ NASIL ANLAMALIYIZ Bulunduğumuz yerden evrene baktığımızda her yünüyle aynı görünen küresel bir evrenin merkezinde olduğumuz sanırız. Aslında evrenin ne bir merkezi vardır nede biz evrenin merkezindeyizdir. Evrenin her noktası aynı anda oluştuğundan her yer merkezdir ya da hiçbir yer merkez değildir. Evren bildiğimiz küre şeklinde de değildir ve bir sınırı(kenarı) yoktur. A noktasından baktığımızda kendimizi evrenin merkezinde, B noktasındaki uzak bir galaksiyi evrenin kenarında gibi görürüz.B noktasındaki galaksi bize öyle görünse de, evrenin kenarında değildir.(Şekil 1). B noktasına gidip evrene baksaydık kendimizi yine evrenin merkezinde, bu sefer de A noktasını evrenin kenarında gibi görürdük.(Şekil 2) Evrenin kenarı ya da merkezi olmadığından, baktığımız yere göre bazı noktalar merkez ve merkeze yakın, diğer noktalar kenar ve kenara yakınmış gibi algılanır. Evrenin yapısını kavramak için bazen evreni balonun yüzeyine (İçi veya dışı değil) benzetiriz. Balonun yüzeyinde bulunan noktalar evrende dağılmış galaksileri temsil eder. Fakat bildiğimiz küre ya da balonun yüzeyi iki boyutludur. Evreni, yüzeyi üç boyutlu olan bir balona benzetmemiz daha doğru olur. Bunu da zihnimizde canlandırmamız oldukça zordur. Bunun yerine evreni, nereye gidersek gidelim kendimizi daima merkez gibi gördüğümüz ya da merkezi bizimle birlikte hareket eden bir küreye benzetebiliriz. Şöyle de düşünebiliriz; evren iç içe geçmiş sonsuz sayıda küreden oluşmuştur. Nereye giderek gidelim mutlaka bir küreye denk geleceğimizden daima merkezde oluruz.(şekil 3) Gerçekte evren böyle de değildir, bu da sadece bir benzetmedir Peki, Evren neyin içinde genişliyor, dışında ne vardır? sorusu akla gelebilir. Matematiğin dalı olan topolojiye göre topolojik uzayların(örneğin küre yüzeyi) bir şeyin içinde durması gerekmez. Biz cisimleri 3 boyutlu uzayın içinde görmeye alıştığımızdan daima bir şeyin içinde olması gerektiğini düşünürüz. Topolojiye göre bir yüzeyden bahsediliyorsa yüzeyin kendisi vardır, içi, dışı ya da içinde durduğu bir ortam yoktur ya da olması gerekmez. Bu matematiksel olarak kanıtlanmıştır. EVRENİ GENİŞLEMESİ –GÖRÜNÜR EVREN Balon şiştikçe yüzeyinde bulunan noktaların birbirinden uzaklaşacağını biliriz. Evrendeki galaksilerin birbirinden uzaklaşması, balon yüzeyinde bulunan noktaların uzaklaşmasına benzerdir. Nasıl ki balondaki her nokta uzaklaşıyorsa her galaksi birbirinden uzaklaşır. Galaksilerin uzaklaşma hızı aralarındaki mesafeyle orantılı olarak değişir. Bize göre uzakta bulunanlar büyük hızla, yakın olanlar düşük hızlarla uzaklaşırlar. Çok yakın galaksilerde uzaklaşma hızı az olduğundan uzaklaştıkları fark edilmez ayrıca aralarındaki çekim kuvveti uzaklaşmayı engeller. Uzaklaşma derken, bizim sabit olup onların uzaklaştığı anlaşılmamalıdır, evrenin her noktası genişlemeden dolayı birbirinden uzaklaşmaktadır. Evrenin genişlemesi(galaksilerin uzaklaşması) galaksilerin kendi hareketinden kaynaklanmaz. Uzay(boşluk) genişlediği için galaksiler uzayla birlikte hareket eder.(uzayla birlikte sürüklenir). Galaksilerin bizden hangi hızla uzaklaşacağı daha doğrusu aradaki mesafenin hangi hızla artacağı bulunabilir.(v=Ho.d) V=Hız Ho=Hubble sabiti d=Uzaklık Eğer galaksi ile aramızdaki mesafe(uzay) ışık hızından daha az bir hızla artıyorsa galaksi ışığı belli bir süre sonra bize ulaşabilir, yani galaksiyi görebiliriz. Galaksinin bulundu yer ile aramızdaki mesafe(uzay), ışık hızına eşit biz hızla artarsa ışık yol almasına rağmen mesafe de aynı miktarda artacağından ışık bize göre yerinde sayıp hiçbir zaman ulaşmayacaktır. Bu mesafeye Hubble mesafesi(uzaklığı) denir. Hubble mesafesi yaklaşık 16 milyar ışık yılıdır. Görülebilir evrenin sınırını Hubble mesafesi belirler. Bu durumda evrenin Hubble mesafesine kadar olan bölümünü görebiliriz. Bundan daha uzakta bulunan galaksilerin ışığı bize ulaşamadığından görülemezler. Bunu bir örnekle açıklayalım. Evrende Samanyolu galaksisinin A noktasında bulunduğunu düşünelim. Bizden x milyar km uzaklıkta B noktasında başka bir galaksisi olsun. Bu galaksinin bizden hangi hızla uzaklaşacağı bulunabilir.(Doğrusu mesafenin hangi hızla aratacağı). Galaksiden çıkan ışık bize doğru t süresi boyunca yol alsın. Işığın bu sürede aldığı yol 100 milyar km olsun. Aynı t süresi içinde aradaki mesafe de sabit kalmayıp artacaktır. Bu artışın 50 milyar km olduğunu varsayalım. Işık, her t süresince bize doğru net olarak 100-50 =50 milyar km yaklaşarak,sonunda birkaç t süre sonra bize ulaşır. Bu galaksi görülebilir evrenin içindedir.(Şekil 4.) Galaksi nerede olursa olsun mesafe deki artış (örneğe göre)100 milyar km nin altında olduğu sürece o galaksi görülebilir. Eğer ışık bize doğru 100 milyar km yol aldığında, mesafe de 100 milyar km artarsa, ışıkla aramızdaki uzaklık değişmeyeceğinden (100-100=0) ışık bize ulaşamaz ve galaksiyi göremezdik. İşte burası görülebilir evrenin sınırıdır. Bu sınırın içinde olan evren (içindeki her şeyle) görülebilir evrendir. Galaksi bu sınırın dışında olursa aramızdaki mesafe ışığın aldığı yoldan daha çok artacağından ışık bize yaklaşacağına uzaklaşmış gibi olur ve galaksi yine görülemez. (Şekil 5 de görünür evren,sınır ve görünür evrenin dışında bulunan bölgeler ve galaksiler gösterilmiştir.Maviler görülebilir,sarılar sınırda ve kırmızı renki galaksiler sınırındışında olduğundan görülemezler) Zaman geçtikçe genişlemeden dolayı daha çok galaksi görülebilir evrenin sınırının(Hubble mesafesi) dışına çıkacağından ilerde daha az sayıda galaksi görebileceğiz. (Şekil 6.) Daha önce görülür bölgede olan mavi galaksiler sınırın dışına çıktıklarında ışıkları bize ulaşamayacağından görülemeyeceklerdir. Saygılar 
|
| Teşekkür Edenler: | ||
| Sponsor |
|
09.06.10, 02:54
|
||||
|
||||
|
Cevap: BigBang ve Evrenin Yapısı
bununla ilgili bir konu acmayı düşünüyordum
 ama benimki daha cok dinle ilgili gibiydi sonra vazgectim .(nedenini tahmin edersn) . .evrenin nasıl genişlediği hakkında soru işaretleri vardı kafamda .teşekkürler 
|
