Evrenin Evrimi

Evren doğumundan günümüze kadar hangi aşamalardan geçmiştir ve gelecekte neler olacaktır?

Edwin Hubble, 20. yüzyılın başlarında evrene bakışımıza yeni pencere açmıştır. Hubble, uzaktaki galaksilerden gelen ışığı incelediğinde ilginç bir gerçeği keşfetmiştir. Uzaktaki galaksilerin ışığı olması gerektiğinden farklı görünmekteydi. Bir galaksi bize ne kadar uzaksa, ondan gelen ışığın dalgaboyu, olması gerekenden bir o kadar daha uzun oluyordu.

Bir ışık kaynağı gözlemciye göre uzaklaşıyor ya da yaklaşıyorsa, ondan kaynaklanan ışığın dalga olduğundan farklı görünür. Buna, uzaklaşma durumunda “kırmızıya kayma”, yaklaşma durumunda ise “maviye kayma” denir. Bunun nedeni ise: Eğer cisim gözlemciden uzaklaşıyorsa, cisimden kaynaklanan ışığın dalga boyu uzar. Uzay genişlerken ışık dalgaları da genişler.

Eğer bir ışık kaynağından çıkan ışık bize ulaştığında evrenin genişliği iki katına çıkmışsa, ışığın dalga boyu da aynı oranda artmış, enerjisi de yarıya düşmüş olur. Dalgaboyunun olması gerekene göre ne kadar uzadığına bakılarak, bir cismin gözlemciye göre hızı hesaplanabilir. Yani, uzaklardaki galaksilerin bizden hangi hızla uzaklaştıkları hesaplanabilmektedir.

Edwin Hubble’ın 1929’da yaptığı bu keşif, yani tüm galaksilerin bizden uzaklaşmakta olduğunu keşfetmesi, evrenin genişlemekte olduğunu gösterdi. Evrenle ilgili olarak çalışan bilim adamları (kozmologlar), evrenin genişlemesini anlatırken genellikle “üzümlü kek” örneğinden yola çıkarlar.  Kekin hamuru uzayı, üzümler ise galaksileri simgeler. Pişmekte olan kek giderek kabarır. Kek kabarırken üzümler birbirinden uzaklaşır. Kekin içindeki iki üzüm tanesi birbirine ne kadar uzaksa, birbirlerinden uzaklaşma hızları da o kadar yüksek olur. İşte; evrende de galaksiler birbirinden benzer şekilde uzaklaşır.

Eğer zamanı tersine çevirebilseydik, tüm galaksiler birbirine doğru yaklaşacak ve sonunda tek bir noktada birleşeceklerdi. Evrenin genişliyor olması onun geçmişte sonsuz küçük bir noktadan ortaya çıktığını düşündürüyor. İşte; bu kuram Büyük Patlama kuramı olarak isimlendirilmektedir.

Büyük Patlamayı, uzayda gerçekleşen bir patlama olarak değil, uzayın kendisinin ani bir şekilde genişlemesi olarak düşünmek gerekiyor. Zaten kozmologlar, Büyük Patlama adındaki “patlama” sözcüğünün gerçek anlamıyla düşünülmemesi gerektiğini belirtmektedirler. Bugünkü bilgilerimize göre evrenin doğumu akıl almaz yoğunlukta enerji içeren bir noktanın genişlemesiyle başladı. Aşırı sıcak evren genişleyip soğudukça temel kuvvetler birbirinden ayrıldı, ilerleyen süreçte madde açığa çıktı.

Büyük Patlama, tartışılsa da günümüzde içinde bulunduğumuz evrenin ortaya çıkışını en iyi açıklayan kuramdır.

Büyük Patlama kuramı, kozmologların karşısına iki önemli soru çıkarmıştır. Bunlardan biri, evrende hangi yöne bakarsak bakalım, her yeri aynı görüyor olmamızdır. Oysa büyük patlamadan bu yana ışık, görebildiğimiz evrenin bir ucundan öteki ucuna gitmek için zaman bulamamış olmalı. Sorun, bilginin ışıktan daha hızlı iletilemeyeceği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Yani evrenin bir bölgesinin bir başka bölgesiyle aynı gelişim hızında olması için aralarında fiziksel olarak bir iletişimin sağlanabilmesi gerekir. Kozmologlar buna “homojenlik problemi veya ufuk sorunu” adını vermişlerdir.

Gözlemler ise, evrenin iletişim halinde olmayacak kadar uzak bölgelerdeki sıcaklık ve yoğunluğun benzer olduğunu ortaya koyuyor. Peki, farklı ufuklar birbirinden “haberleri” olmadığı halde nasıl bu kadar uyum içinde olabiliyor? Eğer evren hep aynı şekilde genişlediyse, bunu açıklayabilecek bir mekanizma yoktur.

Bu problemin çözümü için iki öneri bulunmaktadır: “Kozmik şişme” ve “ışığın hızının değişken olması”. Özel relativite postülalarından sonra ikinci seçenek ortadan kalkmıştır. Bu durumda birinci öneri doğru seçenektir.

İkinci sorun, evrende gözlenen uzay-zamanın “düz” olmasıdır. Evrenin düz olması, onun sonsuza değin genişleme ve genişlemenin durarak çökmenin başlaması arasında bir yerlerde olması anlamına geliyor. Evrenin açık, düz ya da kapalı olması onun yoğunluğuyla ilgilidir. Çünkü evren ne kadar yoğunsa, genişlemeyi yavaşlatacak ya da durduracak madde o kadar çok demektir.

Eğer yoğunluk kritik değerin altındaysa, evren sonsuza kadar genişleyecek demektir. Bu durumda evren “açık”tır. Yoğunluk bu değerin üzerindeyse, genişleme gelecek bir zamanda duracak ve evren çökmeye başlayacak demektir. Bu durumda evren “kapalı”dır.Evrenin düz olması, onun ya gözleyebildiğimizden daha fazla maddeye yani çok miktarda “karanlık maddeye” sahip olması ya da “sişme” sayesinde düzleşmiş olması anlamına geliyor.

1980’li yıllarda ortaya atılan şişme kuramı, Büyük Patlamanın keşfinden sonra, kozmolojideki en önemli gelişme oldu. Şişme kuramı, Büyük Patlamadan sonra, çok kısa bir süre sonra, evrenin yine çok kısa süreli ama hızlı bir genişlemeye sürecinden geçtiğini öne sürmektedir. Bu sürede, evrenin boyutları, yaklaşık bir proton boyutundan (10^-15 m= 1 metrenin bir milyar kere milyonda biri), bir greyfurtunkine kadar çıkmış olduğu düşünülmektedir. Bu da yaklaşık olarak 10 üzeri 60 kez (1 yazıp yanına 60 tane 0 koymak demek) genişleme anlamına gelmektedir.

Görüldüğü gibi şişme kuramı iki problemi (homojenlik problemi ve düz görünme problemi) de açıklama özelliğine sahip bir kuramdır.

Büyük Patlamadan sonraki ilk 300.000 yıl süresince evren, madde ve ışınımın oluşturduğu çorba kıvamındaydı. Bu sırada evrendeki yoğun ışınım, bu çorbanın içindeki elektronlar tarafından saçıldı. Evren, 300.000 yaşına geldiğinde, protonlarla elektronların birleşerek hidrojen atomunu oluşturmaya başlamalarına izin verecek kadar soğumuştu. Hidrojen atomuyla etkileşime girme olasılığı çok zayıf olan ışınım bir anda serbest kaldı. İşte; bu ana “son saçılma anı” denmektedir. Çünkü bu andan sonra ışık, elektronlar tarafından bir daha saçılmadı ve evrenin her yanına serbestçe dağıldı.

Günümüzde, bu ışınımın kanıtlarını evrenin her yerini dolduran kozmik mikrodalga fon ışınımı olarak görebiliyoruz. 300.000 yaşındaki evrende çok yüksek enerjili gama ışınımı olarak yayılan bu ışınım, o zamanda bu yana, enerjisini çok büyük oranda kaybetmiş durumdadır. İsim olarak mikrodalga fon ışınımı demememizin nedeni bu ışınımın elektromanyetik spektrumun mikrodalga bölgesinde görebiliyor olmamızdır.

Mikrodalga fon ışınımıyla ilgili ilk duyarlı ölçümler, 1989 yılında fırlatılan COBE (Cosmic Background Explorer-Kozmik Arka Plan Kaşifi) uydusu sayesinde yapılabildi. Buna göre, tüm uzayı dolduran bu ışımanın sıcaklığı mutlak sıfırın 2.73 derece üzeriydi.

Başlangıçta, bu ışınımın en önemli özelliği, tüm yönlerde aynı sıcaklıkta olması olarak görülüyordu. Ancak, COBE’nin ve ardından fırlatılan WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe-Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Ölçüm Aracı) uydularının duyarlı ölçümleri sonucunda, fon ışımasında küçük dalgalanmalar (anizotropluklar) keşfedildi. Bunlar, aslında bir derecenin yalnızca on binde 2’si kadar farklılık göstermekteydi. Bu fark çok küçük bir fark gibi görülse de kozmologlar için büyük önem arz etmektedir.

Mikrodalga arka plan ışımasındaki iniş-çıkışlar, ilkel evrenin değişik bölgelerinde bulunan madde yoğunluğundaki küçük farklardan kaynaklanmaktadır. Yoğunluktaki küçük farklar kozmologlara galaksi kümeleri ve galaksiler evrendeki büyük yapıların kökeniyle ilgili yol göstermektedir. Galaksiler, evrende rastgele dağılmamıştır. Kümeler ve süperkümeler gibi yapılar oluştururlar.

Evrenin bu geniş ölçekli yapısının,  Büyük Patlama’nın hemen ardından ortaya çıkan etkileşimlerin ürünü olduğu sanılmaktadır. Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra, madde evrenin bazı bölgelerinde çok az da olsa daha yoğun hale geldi. Bu maddenin belli yapılar oluşturacak biçimde yoğunlaşarak galaksileri oluşturmasını tetikledi.

Mikrodalga fon ışımasındaki dalgalanmaların Büyük Patlama kuramıyla ilişkisi henüz tam olarak kurulamamıştır. Galaksileri oluşumuna yol açan bu dalgalanmaların şişme döneminde ortaya çıkmış olabileceği üzerinde durulan bir olasılıktır.

Kozmologlar, evrenin ne zaman oluştuğunu bulabilmek için evrenin yaşını belirlemeye çalışıyor. Bunun için çeşitli yöntemlerden yararlanırlar. Evren,  içindeki en yaşlı yıldızdan daha genç olamayacağına göre, en yaşlı yıldızlar, bize onun yaşı hakkında ipucu vermekte. Bunda da özellikle küresel yıldız kümelerinden yararlanılır. Küresel küme, aynı anda oluşmuş yaşlı yıldızlardan oluşur. Ancak, küresel kümeleri kullanarak duyarlı bir tahmin yapmak zor olsa da gözlemler evrenin ortalama yaşının 14 milyar civarında olduğunu göstermektedir.

Evrenin yaşını belirlemede daha güvenilir bir kaynak, Hubble sabitidir. Hubble sabiti, evrenin günümüzdeki genişlemesinin bir ölçüsüdür. Evrenin genişlemesini yavaşlatan etken kütle çekim olduğundan, evrendeki kütle miktarı, onun yaşıyla doğrudan ilgilidir. Günümüzde evrenin düz olduğu düşünülmektedir ve bunun için gerekli madde miktarı ve yoğunluğu da yaklaşık olarak bellidir. Evrenin yaşı, buna göre hesaplandığında 13.7 milyar çıkar.

Azerbaycan doğumlu Fars bir bilim adamı olan Nasiruddin Tusi (1201-1274) Batlamyus ve Aristoteles’ten farklı olarak Dünya merkezli evren yerine Güneş merkezli evren modelini benimsemiş ve yalnızca Dünya için değil diğer gezegenler için de yörünge hesapları yapmış ve Almagest’in güncellenmesine katkılar sunmuştur.

MS 476-550 yılları arasında yaşayan ve modern Hint matematik ve astronomisi ile Aryabhatiya ekolunun kurcusu olan Aryabhata gibi Nilakantha Somayaji de (1444-1544) yarı Güneş merkezli evren modelini benimsemiştir. Somayaji tıpkı Antik Yunan filozofları gibi polimat bir bilim adamıdır. Somayaji’nin dahil olduğu Kerela astonomi okulunun inancına göre Dünya hariç tüm gezegenler (Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn) Güneş etrafında dönerken, bütün bu sistem Dünya etrafında dönmektedir. Yarı Güneş merkezli sistem olarak da adlandırılan bu sistem daha sonra Tycho Brahe tarafından da savunulacak ve Tychonic sistem olarak isimlendirilecektir.

Kopernick, Kepler ve Galileo gibi bilim adamlarından sonra insanları doğaya ve evrene bakışı değişmeye başlamıştır. Avrupa’da Orta Çağ boyunca Kilise ve onun etkisindeki Engizisyon nedeniyle ancak belli kitaplar Latin diline çevrilebilmiştir. Kitap tercihi noktasında bu iki kurumun etkisi çok büyüktür. Haçlı seferleri devamında gerçekleşen coğrafi keşifler ve İstanbul’un fethinden sonra Avrupa’ya göç eden Bizanslı sanat ve bilim adamların sayesinde Avrupa’da baskıcı bu iki kurumun etkisi yavaş da olsa azalmakta idi. Devamında, 1500 ve 1600’lü yıllar bilim alanında büyük ilerlemelere gebeydi.

Artık eski görüşler toplumu tatmin etmiyor, bilim insanları da yeni pek çok keşif ve icatla uğraşıyordu. Kilisenin dar kafalı Skolastik düşüncesine darbe vuracak olan bilim adamları ve filozoflar özelikle matematik, geometri, mekanik ve astronomi üzerindeki çalışmalarına yoğunluk vermekteydi. Bu noktada ilk çalışmalar gök cisimlerinin uzaydaki hareketini açıklamaya yönelik olarak yapılmıştır.

İlk çalışma Polonyalı astronom ve gök bilimci Nicolas Copernicus (1473-1543) tarafından yapılmıştır. Copernicus, gökyüzündeki cisimlerin kilisenin dediğinin aksine, yermerkezli bir biçimde değil de Güneş merkezli bir biçimde çembersel yörüngelerde hareket ettiklerini savunmaktaydı. Bu çalışmasını ölmeden önce“Göksel Kürelerin Hareketleri Üzerine” ismi ile yayınladı. Bu kitap modern anlamda astronomi biliminin başlangıcı olarak kabul edilir.

Güneş’i evrenin merkezinde kabul ederek yapılan bu çalışma daha kolay ve daha kesin sonuçlar vermiştir. Copernicus’un ortaya attığı Güneş etrafındaki çembersel yörünge perspektifi Alman astronom ve matematikçi Johannes Kepler (1571-1630) tarafından genişletilerek yepyeni bir boyut daha aldı. Tycho Brahe’nin (1546-1601) gözlemlerini ve Copernicus’un modelini kullanan Kepler herkes tarafından bilinen yasalarını yayınladı. Bu yasalara göre göksel cisimler Güneş etrafında, belirli periyotlarda, eşit zaman aralıklarında ve eşit alanlar tarayacak biçimde eliptik yörüngelerde dönüyorlardı.

Günümüzde de halen geçerli olan Kepler yasaları Güneş’i merkeze alacak şekilde dönüş hareketi yapan gezegenlerin yörüngelerinin tam yuvarlak olmasından ziyade eliptik olmasını içermektedir. Oysa verilerini kullandığı, Tycho Brahe ise yarı-güneş merkezli bir model önermiştir. Brahe’ye göre bilinen tüm gök cisimleri Güneş etrafında dönerken, Güneş de Dünya etrafında dönmekteydi. Bu modele literatürde “Tychonic Model” adı da verilmektedir.

Kilise baskısına uzak olan Copernicus ve Kepler’in aksine İtalyan bir bilim adamı olan Galileo Galilei (1564-1642) bilimsel anlamda birçok gelişmenin öncüsü olarak da gösterilmektedir. Galilei kendisi ile hemen hemen aynı dönemde yasayan Giordano Bruno (1548-1600) kadar şanssız değildi. Bruno, Copernicus’un söylediklerini felsefi anlamda daha da geliştirirken kilisenin dediklerine karşı çıktığı için 50’li yaşlarında öldürülerek hayatını kaybetmiştir.

Galilei de tıpkı Bruno gibi Copernicus ve Kepler’e ait düşünceleri benimsemiştir. Kendisi Güneş, Dünya, Ay ve diğer gezegenlerin hareketlerini hem gözlemsel hem de matematiksel olarak incelemiş ve Copernicus ile Kepler’in çalışmalarında sundukları sonuçlara ulaşmıştır. Halkın güvenini kazanmış bir bilim adamı olan Galilei’nin söyledikleri Kilise ve Engizisyonu rahatsız etmiş ve Galilei’nin yargılanmasına neden olmuştur. 1615 yılında yapılan yargılamada düşüncelerinden cayması karşılığında Bruno gibi ölüm cezasına çarptırılmak yerine ev hapsi ile cezalandırılmıştır.

Döneminin iyi ve saygın bir bilim adamı olan Galilei görüşlerinden vazgeçmemiş ve 1633 yılında ilerlemiş yaşına rağmen tekrar yargılanmıştır. İlerlemiş yaşı nedeniyle tekrar ev hapsi ile cezalandırılmıştır. Ömrünün sonuna kadar da evinden çıkamamıştır.

İlk bakışta başlangıçta olan yargılamada tavır değiştirmesi yadırganan Galilei şayet böyle yapmasa idi sonu tıpkı kendinden önce ölüm cezasına çarptırılmış bilim adamları gibi olacak ve bu kadar etkili olamayacaktı. Saygın bir bilim adamı olan Galilei’nin yaşaması ölümünden daha faydalı olmuştur.

Sadece astronomi veya gök bilimi ile ilgilenmesinin yanı sıra tıp eğitimi de almış Galilei ayrıca matematik, mekanik gibi birçok bilim dalı ile de uğraşmıştır. Özellikle astronomi üzerine olan çalışmaları ve yargılama sürecinin etkisi nedeni ile bilimsel aydınlanmanın ve modern astronominin babası olarak nitelendirilmektedir. Hatta çağımızın ünlü evren bilimcilerinden Stephen Hawking (1942- 2018) modern bilimin doğuşu için en önemli katkıları sunan kişinin Galileo Galilei olduğunu söylemiştir. Çünkü Galilei Kilise ve Engizisyonun kabul etmeye zorladığı yer merkezli ve yarı yer merkezli (Tychonic) modelleri reddetmiş, devamında Kilise ve Engizisyon’un halk tarafından sorgulanmasını sağlamış ve dogmalara karşı bilimsel anlamda aydınlanmaya da ön ayak olmuştur.

Modern Anlamda Evren Kuramının Gelişmesine Neden Olan Bilimsel Çalışmalar

Gelecek bölümlerde anlatılacak olan ve en çok kabul gören, Büyük Patlama’ya dayalı, evren modelinin ortaya çıkması çok kolay olmamıştır. Bu konuda ardı ardına birçok gelişme yaşanmış ve günümüzde kabul gören bu model ortaya çıkmıştır.

1842 yılında Avusturyalı Fizikçi Christian Andreas Doppler  (1803-1853) ünlü Doppler yasası (veya Doppler etkisi) formülünü buldu. Bu yasa uzaklaşan cisimlerin frekanslarının azalıyor gibi gelmesinin matematiksel ifadesi idi. İlerleyen yıllarda bulunacak olan evrenin genişlediğine dair kanıtlardan bir tanesi olan, kızıla kayma adı da verilen fiziksel durum Doppler etkisinden başka bir şey değildir.

Ünlü bilim adamı Albert Einstein 1915 yılına gelindiğinde Genel Görelilik adını verdiği çalışmalarını toparlamıştır. Einstein, aslında, 1905’te “görelilik” (evrendeki hareket mutlak olmayıp sadece relatif-göreli-harekettir) kavramını ortaya attığında; 200 yıl önce Newton zamanından beri kabul edilen hareket görüşünü değiştirmiştir. Özetle; Özel Görelilik Kuramı, madde-enerji eşdeğerliliğine (E=mc²) ek olarak ışık hızına yakın hızlarda hareket edildiğinde zamanın yavaşlayacağı, uzaklıkların kısalacağı gibi alışılmamış etkileri tahmin ediyordu.

Genel Görelilik Kuramı; Einstein’ın 1907’de, çekimsel ve ivmeli hareketin benzer olduğunu gözlemlemesinden sonra geçen uzun bir çalışma süreci sonucunda ortaya çıkmıştır. 1915 yılında tamamladığı bu teori ile Einstein, düz uzay ve mutlak zaman yerine “eğrilikli uzay-zaman”da yaşadığımızı göstermek istemiş ve açıklanamayan çekim kökenli olaylara mantıklı açıklamalar getirmiştir.

Birinci Dünya Savaşı’ndan bir yıl sonra Genel Göreliliğin öngörülerinden biri olan ışığın kütle çekimi ile bükülmesi denenmiştir. İngiliz bir ekibin Güneş tutulmasını izlemek için düzenlediği araştırma gezisinde (Mayıs 1919’da), Güneş yakınlarındaki bir yıldızın tutulma zamanındaki ve normal zamanlardaki konumları birbiriyle karşılaştırılmıştır. Bu ekibin düşüncesine göre Einstein’ın önerisi doğruysa, yıldızların konumunun çok az da olsa değişmesi gerekiyordu. Gerçekten de durum kuramın öngördüğü gibi olmuştur. Kuramı doğrulanan Einstein bir kez daha çok büyük bir prestij kazanmıştır.

Fizikçiler açısından bakıldığında Genel Görelilik Kuramında Einstein, serbest düşme sırasında çekim ve ivmenin eşdeğer olduğunu ortaya koymuş ve fizik kanunlarının, elektromanyetizmanın denklemleri gibi, yerel Lorentz ve yerel konum değişmezliğini sağlayacağını göstermiştir. Genel Görelilik Kuramının dayandığı ilkeler genel kovaryans (fiziksel olayların incelendikleri referans (koordinat) sisteminden bağımsız olmaları) ilkesi ve eşdeğerlik ilkesi şeklinde sıralanabilir. Einstein, bu iki temel ilkeyi matematik olarak formülleştirip kendi adıyla anılan ve kütle çekim etkisini açıklayan alan denklemlerini (Einstein Alan Denklemleri) bulmuştur. Bu denklemler, sayıca 10 tane ve nitelik olarak ikinci mertebeden türevler içeren diferansiyel denklem sisteminden oluşmaktadır.

Özel Görelilik, temel parçacıkların küçük dünyasını ve etkileşimlerini anlama gayretlerimize yardımcı olurken Genel Görelilik ise büyük patlama, kara delikler, nötron yıldızları ve gravitasyonel dalgalar gibi büyük ölçekteki olayları açıklamaya çalışır. Özel ve Genel Görelilik kuramları birbirinden bağımsız gibi görünse de; Görelilik Kuramı genel anlamda uzay-zaman, çekim ve mekanik kuramlarının tümünü kuşatan tek bir kuramdır.

1932 yılında olmuş bir diğer önemli gelişme de radyo astronominin temellerinin atılmasıdır. Radyo astronomi çalışmalarında evrendeki gök cisimleri sıcaklıklarından dolayı radyo dalgası frekansında ışınım yaymakta idi. Bunu ilk gözleyen ise Karl Guthe Jansky (1905-1950) isimli Amerikalı bilim adamıdır. Bu çalışma ile ortaya çıkan radyo astronomi, ilerleyen yıllarda Büyük Patlama’nın en önemli kanıtlarından biri olan kozmik mikrodalga arkafon ışımasının da gözlenmesinin yolunu açacaktır.

1941 yılına gelindiğinde İsveçli ünlü Fizikçi  Hannes Olof Gösta Alfvén (1908-1995) yüklü gazların gösterimine yönelik yeni bir tasarım ortaya atmıştır. Maddenin dördüncü hali olarak da isimlendirilen plazma, iyonlaşmış (elektron vermiş) gaz demektir. Alfvén’in söylediğine göre plazma içindeki madde parçacıkları birbirine çok yakınsa sanki sürekli bir ortam gibi düşünülebilir. Bu durumdaki bir plazma bir akışkan gibi kabul edilebilir. Yüklülük ve elektromanyetik alan etkilerini de dikkate alırsak yeni bir çalışma disiplini ortaya çıkar. Alfvén, bu disipline elektromanyetik alandaki yüklü akışkanların dinamiği anlamına gelen Manyetohidrodinamik demiştir. Evrenin %90 ile yıldız içlerinin plazma olduğunun bilindiği bir ortamda Alfvén’in yaptığı katkı çok değerlidir. Alfvén önerdiği bu çalışma disiplini ve sonrasındaki katkılarından dolayı 1970 yılı Nobel Fizik Ödülü’nü almaya hak kazanmıştır.

20. yüzyılın ikinci yarısı radyo dalgalarının keşfi ve radyo astronominin gelişmesi açısından önemlidir. Alman astronom Arno Allan Penzias (1933- ) ve Amerikalı astronom Robert Woodrow Wilson (1936 – ) 1965 yılında evrende 3 Kelvinlik artık ısıl enerjiye denk gelen bir fon ışıması (cosmic microwave background radiation) keşfetmiştir. Günümüz teknolojisi ve bilgisiyle bu ışımanın evrenin milyarlarca yıl önceki oluşumu sırasında gerçekleşen başlangıç patlamasından günümüze ulaşan bir fon ışıması olduğu konusunda görüş birliği oluşmuştur. Penzias ve Wilson’a bu değerli keşiflerinden dolayı 1978 yılı Nobel Fizik Ödülü verilmiştir.

1992’de Büyük Patlama’ya dair yeni bulgulara ulaşılmıştır. Lawrence Berkeley Laboratuvarları ve California Üniversitesi’nin ortak yürüttüğü bir projede, Amerikalı kozmolog George Fitzgerald Smoot (1945 – ) başkanlığında bir grup bilim adamı, COBE (Cosmic Background Explorer) uydusu yardımıyla evrenden gelen fon ışımasındaki dalgalanmaların büyük patlamadan arta kalan ışımalar olduğunu keşfetmiştir. Bu başarı Smoot’a 2006 yılı Nobel Fizik Ödülü’nü getirmiştir.

1994 yılında ise karadeliklerin varlığı ile ilgili ilk kanıtlar bulundu. Hubble Uzay Teleskopu yardımıyla ulaşılan verilere göre 53 milyon ışık yılı ötede bir karadelik gözlendi. Karadeliklerin varlığı ilk defa Albert Einstein ve Karl Schwarzschild tarafından teorik olarak öngörülmüştü ve M87 olarak isimlendirilen bu karadelik bu iki bilim adamının öngörülerinin kanıtı niteliğindeydi.

Bundan bir yıl sonra 1995 yılında gezegen sistemine sahip Güneş benzeri yıldızlar keşfedildi. Esasında 1994 yılında da gezegen gözlemleri yapılmıştı. Lakin bunlar ölü yıldızların veya pulsarların etrafında dönüyorlardı. 1995 yılında bulunan sistem ise Güneş benzeri bir sistemdi ve Dünya’dan 42 ışık yılı uzaktaydı. 1990 yılında uzaya yerleştirilen Hubble Uzay Teleskopu 1996 yılında milyarlarca galaksi keşfi yapmıştır. Her galaksi 50 ile 100 milyar arası yıldız içermekteydi. Yeni bulunan galaksiler arasında spiral veya eliptik olmayan galaksiler de bulunmaktaydı.

Maddelerin nasıl kütle kazandıklarına dair ilk tasarım Francois Englert (1932- ) ve Robert Brout (1928 -2011) ile Peter Higgs (1929 – ) tarafından birbirlerinden bağımsız olarak 1964’te (50 yıl önce) yapılmıştır. Evrenin temel yapıtaşlarının nasıl bir araya gelerek kümelendiklerini, nasıl kütle kazandıklarını ve bizim bugün etrafımızda gördüğümüz her şeyin nasıl oluştuğunu açıklamaya yardımcı olacak teoriyi öne sürmüşlerdir.

50 yıl öncesinde ortaya konulan teori Higgs Bozonu ya da Tanrı Parçacığı adıyla bilinen bir atom altı parçacığının varlığını kabul etmekteydi. Bu parçacık CERN‘de binlerce bilim insanının çabalarıyla, 2012 yılı Temmuz ayında, CERN’de bulunan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) ile gözlemlenmiştir. Bu başarıları sayesinde 2013 yılı Nobel Fizik Ödülü Higgs ve Englert’e verilmiştir.

Bu konuda herkes Aristoteles gibi düşünmüyordu. Kireneli Eratosthenes de (MÖ 276-194) tıpkı Sisamlı Aristarchus (MÖ 310–230) gibi Dünya’nın hem Güneş hem de kendi etrafında döndüğünü düşünmekteydi. Bu çalışmalarda hem Eratosthenes hem de Aristarchus merkeze Güneş’i koyarak (Günmerkezli evren – Heliocentric evren) gözlem ve hesap yapmıştır.

Mısır doğumlu bir Romalı olan Ptolemy (MÖ 168-MÖ 90) veya daha bilinen ismiyle Batlamyus hem ilk astronomi kataloğu yapmış hem de optik konusunda çok önemli eserler vermiş bir bilim insanıdır. O güne kadar bilinen keşfedilmiş 48 adet gök cismi mevcut verileri kullanarak Almagest adını verdiği kataloğu yapmıştır. Yer merkezli evren modeline inanan Ptolemy’nin yazdığı Almagest şu an halen var olan ve eski dönemde yazılmış tek astronomi kitabıdır.

Batıda Alkindus adıyla bilinen Basralı El Kindi (801-873), tıpkı Eudoxus, Aristoteles ve Batlamyus gibi yer merkezli “Güneş Sistemi” teorisini desteklemiştir. Müslüman bir bilim adamı olan Alkindus kendi modelinde yer alan gök cisimlerinin dönüş hareketini “Tüm varlıklar bir yörünge içerisinde döner, dönüşü ise Allah’a itaati ve ona boyun eğmesinin işaretidir.” biçiminde açıklamıştır. Maddeyi oluşturan öğeler konusunda da Aristoteles’ten etkilenen Alkindus, toprak, ateş, su ve havanın maddi dünyada her şeyi oluşturduğunu da söylemiş, “Güneş Tutulması”, “Yıldızların Işınları” gibi konularda da çalışmalar yapmıştır.

Kimi tarihçilere göre Türk kimilerine göre Fars olarak kabul edilen Şamlı Alpharabius (872-950) veya El Farabi, İkinci Üstat (Birinci Üstat Aristoteles’tir) olarak bilinmektedir. Düşünme sisteminin merkezine metafiziksel determinizmi koyan Alpharabius, tıpkı Aristoteles ve Batlamyus gibi evrenin yer merkezli bir şekilde yaratıldığını ve bu yaratılışın ise Tanrı’nın akli faaliyetinin ve düşüncesinin bir ürünü olduğunu söylemiştir.

1916 yılında kozmolojik açıdan bir başka gelişme  daha olmuş, karadeliklerin varlığına dair ilk varsayım ortaya atılmıştır. Ünlü Alman gökbilimci Karl Schwarzschild (1873-1916) yeterli kütleye sahip cisimlerden kaçış hızının ışık hızına yaklaşabileceğini, bu nedenle doğrudan gözlemlenemeyeceğini kanıtlamak amacıyla, genel denklemler yardımıyla karadelik düşüncesinin temellerini atmıştır. Çekim gücünden ışık dahil hiçbir şeyin kaçamayacağı cisimlere karadelik adının verilmesi için ise 50 yıldan fazla süre gerekecekti.

Belçikalı bilim adamı ve rahip olan George Lemaitre (1894-1966), 1927 yılında hazırladığı Genel Görelilik kuramını kullandığı doktora tezinde evrenin genişlediğini söylemiştir. 1929 yılında ise aslında bir hukukçu olan ve sonradan astronom olan Amerikalı Edwin Hubble (1889-1953) galaksilerin birbirinden uzaklaştığını gözlemlemiştir. Lemaitre’nin söyledikleri ve Hubble’ın gözlem sonuçları birleştirildiğinde Büyük Patlama Kuramı’nın temelleri atılmakta idi. Bu iki sonuç bizi Büyük Patlama’ya götürmekteydi.

Astrofizikçi Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995) 1931 yılında kararlı bir Beyaz Cücenin maksimum kütleye ulaştığını tespit etti. Bu teoriye göre, Güneş’ten daha büyük bir kütleye sahip olan Beyaz Cüce ya yıkılarak nötron yıldızına ya da bir karadeliğe dönüşür. O zamanlarda, Chandrasekhar’ın beyaz cüce limiti teorisi, karadeliklerin var olmasının imkansız olduğu düşünüldüğü için, kabul görmedi. Hatta Chandrasekhar’ın eski bir meslektaşı olan Arthur Eddington onun bu düşüncesiyle dalga geçmiştir. En sonunda karadeliklerin varlığı kabul edildiğinde, Chandrasekhar 1983 yılı Nobel Fizik Ödülü’nü kazanmıştır ve beyaz cüce limiti artık Chandrasekhar limiti olarak bilinmektedir.

Fizik de dahil olmak üzere pek çok konuda çalışma yapmış olan Aristoteles (M.Ö 384-322), Democritus’un bölünemezlik fikrine karşı çıkmış ve sonsuz bölünme düşüncesini ortaya atmıştır. Aristoteles, Fiziksel fenomenlerin gözlemlenmesi sonucunda onları yöneten Fizik kanunlarına ulaşılabileceğine inanıyordu. Empedocles’in önerdiği dört elemente ek olarak “ether” elementini de ekleyen Aristoteles, bu elementin tanrısal bir madde olduğunu ve gök cisimlerinin (göksel küreler: yıldızlar ve gezegenler) yapı maddesini oluşturduğunu düşünmüştür.

Aristoteles’e göre tüm elementler kendi doğal yerlerinden hareket ettiklerinde tekrar o yere doğru hareket eder. Bu doğal bir harekettir ve dışsal bir etki gerektirmez. Bu nedenle yersel maddeler suyun içinde batarken hava kabarcıkları yükselir, hava içinde ise yağmur düşer ateş yükselir. Yıldız ve gezegenlerdeki tanrısal beşinci madde ise mükemmel çember üzerinde hareket eder. Aristoteles, bu hareketleri potansiyelin (maddeye ait içsel bir öge) varlığına bağlamaktaydı.

Aristoteles’in düşünceleri yalnızca bununla kısıtlı değildi. Tıpkı Eudoxus (MÖ. 408–355) ve Anaximandros gibi kendisi de yer merkezli evren modelini (günümüz Güneş Sistemi; o dönemde yalnızca yakın uzay gözlemlenebildiği için tüm evrenin de bu kadar olduğu kabul ediliyordu) savunuyordu. Aristoteles döneminde 5 tane gezegenin varlığı (Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn) biliniyordu. Listeye Ay ve Güneş’i de eklediğimizde bu sayı yedi oluyordu. Dolayısıyla evrenin yedi katmandan oluştuğunu söylemekteydi. 7 Katlı Gök modeline göre; az önce saydığımız yedi gök cismi ortalarına Dünya’yı alarak çembersel yörüngede dönmektedir ve son gök cismi olan Satürn’ün dışındaki kürede ise uzak yıldızlar bulunmaktadır. Bu durumda toplamda 7 adet katman oluşmakta idi. Yani bu çembersel yörüngelerin aralarındaki katmanlar sayıldığında 7 tane katman olduğu bulunabilir. Bilindiği gibi tüm Semavi dinlerde, kudretli Aristoteles’in önerdiği gibi, göğün 7 aralığa bölündüğü yani göğün 7 kat olduğu kabul edilmektedir.