BloggingHeads'de Kozmoloji Sohbetleri

Evrenin en uç noktalarını ilgilendiren en güncel kozmoloji teorilerini anlaşılır bir dille tartışan iki fizik profesörünün muhabbetini dinlemek başımıza gelebilecek en güzel şey olsa gerek! (kendim için konuşsam daha iyi olacak :) ) Bunun için fazla uzağa gitmeye de gerek yok üstelik; harika bir fizik bloğu olan Cosmic Variance'tan Sean Carrol ve Mark Trodden geçen hafta Bloggingheads.Tv'de tam da hayal ettiğim şeyi gerçekleştirdiler.

BloggingHeads genelde Amerikan blog yazarlarının karşılıklı anlaşıp web kameralarının önünde yaklaşık 1 saat boyunca belirlenen bir konu üzerine tartışmalarının, bazen kapışmalarının yaınlandığı bir site. Yakından takip ettiğiniz blog yazarlarının bu tartışmaları kaçırılmayacak bir fırsat. Sitede benim ilgimi çeken ise her Cumartesi yayınlanan "Science Saturday" tartışması. Geçen haftaki programda ise biri CalTech'ten(Sean Carrol) diğeri Pennsylvania Ünv.'den(Mark Trodden) uzman kozmologların tartışması vardı :



İki konuşmacı da konularında önde gelen kişiler olduğundan ve kavramları konuyla popüler anlamda ilgilenen kişiler için açık bir şekilde anlattıklarından dolayı tartışma oldukça akıcıydı. Akıcı ve açık dediysem de konuyla ilgili temel gelişmelerden haberiniz yoksa anlatılanlar iki "fizik profesörünün" teknik atışmasından öteye gitmeyebilir, uyarmadı demeyin. Muhabbetin 40. dakikasından sonra bir kaç teknik konuya girdiklerinde Sean Carrol konuyla ilgili bir espri bile yapıyor : "Bu dakikadan sonra ancak "sıkı dinleyiciler" kaldığına göre bu konulara da girebiliriz..."

Konuştukları hakkında küçük bir özet vermek gerekirse öncelikle evrenin en güncel veriler ışığında içeriğinden bahsediyorlar. Bilindiği gibi %4 elektron, proton ve nötrondan oluşan bildiğimiz madde, %22 karanlık madde ve %74 karanlık enerji(bunların yanında çok küçük oranda nötrino ve fotonları da ekleyebiliriz). Tartışma asıl olarak karanlık madde ve karanlık enerji üzerinde dönüyor.

Öncelikle karanlık maddenin "orada bir yerde" olduğunu gösteren delillerden konuşuyorlar.(Bu delillerden biri ile ilgili eski bir yazım için tıklayınız.) Sürekli verilen örnek olan galaksilerin dış kollarının dönüş eğrilerindeki garipliklerin yanında temel anlamda evrenin ilk anlarında hafif elementlerin oluşumundaki(nucleosynthesis) payı ve ilerleyen zamanlarda galaksi ve galaksi kümeleri gibi büyük ölçekli yapıların oluşmasındaki rolünden bahsediyorlar. Eldeki bu verileri teorilerle açıklamak için elimizdeki "bildiğimiz madde" yetmiyor, ortaya "karanlık madde" adında bilinen madde ve temel kuvvetler ile etkileşime girmeyen(kütle çekimi hariç), yani ışımayan bir madde türü ortaya atmak durumunda kalınıyor. Bu maddenin de evrende büyük galaksi ve galaksi kümelerini çevreleyen bir hale şeklinde olduğu düşünülüyor. Karanlık madde konusunda en heyecan verici şey ise bu bilinmeyen maddenin ne olduğunu öğrenmeye oldukça yaklaşmış olmamız. Mark Trodden, yakında çalışmaya başlayacak LHC parçacık hızlandırıcısında karanlık maddenin kütlesine yakın enerjilerde bu egzotik parçacıklarla karşılaşabileceğimizi söylüyor.

Eldeki verilerin teorilere uymaması nedeniyle ortaya "karanlık" bir madde atmaktansa eldeki Einstein teorilerini değiştirmeyi öneren başka bir teori olan MOND(Modified Newtonian Dynamics) hakkında da konuştular. MOND'un belirli verileri açılayabildiğini fakat galaksi kümeleri ve ya erken evren oluşumlarında yetersiz olduğunu belirttiyorlar. Yeni öğrendiğim bir şey ise MOND'un aynı zamanda evrenin hızlanarak genişlemesine neden olan "karanlık enerjinin" çözümü için de kullanılabileceğinin düşünülüyor olması. Her ne kadar MOND türü uyarlamalarla Einstein'ın teorileri modifiye edilmeye çalışılsa da teoriler ilk günkü sağlam duruşunu sergilemeye devam ediyorlar..

İkinci konu ise yukarıda da söylediğim gibi evrenin %75'ini oluşturduğu düşünülen ve boş uzayın kendi barındırdığı enerjisiyle ilişkilendirilen "karanlık enerji". Bu konu şu anda kozmolojide çözüm bekleyen en büyük sorular arasında... 1998 yılına kadar evrenin bir şekilde genişlediği biliniyordu fakat bu genişlemenin zamanla azaldığı düşünülüyordu (Evrenin genişlemesi üzerine eski bir yazım için tıklayınız.). Tam da bunu doğrulamak amaçlı gözlemler yapan iki grubun ayrı ayrı keşifleri bütün herkesi şaşkınlığa uğrattı; çünkü evren hızlanarak genişliyordu, yani ivmeleniyordu. Kütle çekiminin geriye çeken yavaşlatıcı etkisine ters olarak evreni dışarı iten bir enerji söz konusu olmalıydı ve böylece "karanlık enerji" ortaya kondu. Karanlık enerji hakkında bilinenler karanlık maddeninkilerin yanında çok çok az... Artık günümüzde gönderilen modern kozmoloji uyduları sayesinde bu gizemli enerjinin üzerindeki sis perdesinin de kaldırılacağı düşünülüyor...


Tartışmanın son kısmında ise karanlık enerji tartışmalarının doğurduğu "antropik ilke" konusu tartışılıyor. Antropik ilkeye göre evrendeki bazı sabitlerin (evrenin genişlemesi ile ilgili kozmolojik sabit, ince yapı sabiti(fine structure constant) gibi...) belirli değerler almasının sebebi, eğer bu değerleri almasalardı evrenin bu yapısıyla oluşmayıp bizim de oturup bunları ölçme fırsatımız olmayacağıdır. Yani bu değerler mevcut koşullar için en uygun değerlerdir, ne eksik ne fazla... Tabi bu konu çok tehlikeli yönlere kayabilir(tıpkı bir çok din ve mistisizm fırsatçısının kaydırmaya çalıştığı gibi). Ne kadar rahatsız edici olsa da elimizde şu anda bu sabitlerin neden bu değerde olduklarını açıklayan bir teorimiz yok. Mark Trodden bu konuyla ilgili harika bir görüş sunuyor : "Şu anda temel gezegen oluşumları hakkında bilgilerimiz var; gezegenlerin yaşanabilir bölge içinde veya dışında oluşmalarını etkileyen faktörleri biliyoruz ve şu anda bunların nedenleri hakkında sorular sorabiliyoruz. Evren hakkında, bu gibi soruları nasıl sormamız gerektiğini söyleyen elimizde güvenebileceğimiz güçlü bir teorimiz daha yok..." Oldukça mantıklı... (Konuyla ilgilenenler için Leonard Suskind'in Cosmic Landscape kitabı şiddetle tavsiye edilir)

Uzun ve ağır bir yazı oldu farkındayım ama konuyla ilgili merakımı ve görüşlerimi elimden geldiğince basitleştirerek paylaşmak istedim. Evrenin başlangıcı ve geleceği ile ilgili bu gibi konuları konuşabiliyor olmak beni en çok heyecanlandıran şey; en yakın zamanda bu çalışmaların içine doğrudan katılacak olmam ise daha da heyecan verici...