Cosmos: Bir Uzay Serüveni: 13.Bölüm Önemli Bilgiler

 Karanlıktan Korkma (Unafraid of the Dark)

Özet: Kozmosun bu bölümünde evrenin bizim keşfettiğimizden çok daha fazla gizeme sahip olduğundan, karanlık madde ve karanlık enerjinin cehaletimiz neticesinde tanımlayamamamız sonucunda karanlık ismini vermemizden bahsetmekte. Temel fizik kurallarının bile evrende hiçe sayılabilecek durumlara sahip olduğuna da değinmekte. Bunun dışında bilimin suistimal edilmesinden ve eğer bilim sınırlı bir kesime hitap ederse neler yaşandığını da anlatmakta.

Öğrendiğin hiçbir şeye 100% güvenme!

Kozmos Bölüm 13

Dünyanın En Büyük Kütüphanesi: 2000 yıldan uzun bir süre önce, ölen fatihi büyük İskender'in kurduğu iskenderiye şehrinde, Ptolemaios Hanedanlığı tarafından o zamanların en büyük kütüphanesi kuruldu. Limanlarına gelen her gemi aranırdı, sırf kopyalanacak daha fazla kitap bulmak için. Kütüphane yöneticilerinden Eratosthenes dünyanın büyüklüğünü doğru hesapladı ve coğrafya biliminin temellerini attı. Eski ahitin bize ulaşması büyük ölçüde bu kütüphanede yapılan yunanca tercümeler sayesinde oldu.

Toplam el yazması papirus sayısı tahmini 1 milyona yakın olduğu yönünde. O zaman için çok büyük bir bilgi birikimi olsada şu anda bizlerin bilgisayar ile ulaşabildiğinin çok küçük bir kısmıdır. Şimdi her isteyen bilgiye ulaşabilir ancak o zamanlar bilgi sadece elit zümreye ait idi. Bu yüzden M.S. 4.y.y. da yobazlar gelip kütüphaneye zarar verdiğinde koruyacak yeterince insan yoktu.

Düşünce Deneyi: Bir yıldız seçin, bilinen evrendeki 100milyar galaksiden biri olan samanyolu galaksimizdeki 100milyarlarca yıldızdan herhangi biri olabilir. Etrafında düzinelerce gezegen ve uyduları dolaşıyor. Farz edinki bunlardan birinde zeki varlıklar yaşıyor. O gezegende 10 milyon yaşam formu var ve bu türlerin alt gruplarından birisi her şeyi çözdüğüne inanıyor. Onların dünyası onlar için yaratılmış evrenin merkezi. Hakkında bilmeleri gereken her şeyi biliyorlar. Bu iddiayı ne kadar dikkate alırdınız ?

Atalarımız evrenin kendileri için yaratıldığına inanıyordu. Evrenin merkezinde olduğumuza ve güneş ile yıldızların bizim etrafımızda döndüğünü düşünüyorlardı. Halen güneşin yükselişinden bahsederiz. Dilimizin, efsanelerimizin ve hayallerimizin temelleri bilim öncesi bu çağa dayanır. 

Colombus keşfe çıkmadan önce dünyanın Martin Behaim'in betimlediği gibi olduğu düşünülüyordu. Sadece 3 kıta ve 1 tek okyanus, Amerika'nın varlığından habersiz bir dünya. Alçak gönüllülükten ne kadar uzak.

Kozmik Işınlar: 1912'de Victor Hess Avusturya semalarında bir dizi yolculuk yaparak bilim insanlarının en sevdiği şeylerden birini buldu. Bir asrın geçmesine rağmen hala Hess'in bulduğu bu şeye tam bir açıklama getirmeye çalışıyoruz. Radyoaktivite henüz yeni keşfedilmişti, radyum gibi belli başlı elementlerden elde  ediliyordu ama aynı zamanda havada da bulunuyordu. Bu gizemli enerjinin yer kürenin yukarısından geldiğinden şüğhelenen Hess balon ile gök yüzüne radyasyon dedektörleri çıkardı. 5 km. irtifaya çıktı ve radyasyonun  yerde olduğundan iki kat fazla olduğunu gördü. Radyasyon gök yüzünden geliyor olmalıydı. Bazıları güneşten geliyor olabileceğini düşündü. Hess bu fikri test etmek için güneş tutulmasında balonuyla aynı deneyi yaptı ve sonucun değişmediğini gördü, yani güneşten gelmiyordu aynı şekilde gece de deneyler yaptı ve sonucunu teyit etti. Hess kozmik ışınları keşfetmişti, evrende neredeyse ışık hızıyla hareket eden atom altı parçacıkların yağmuruydu bu.   

Dünya atmosferinin kalkan etkisi olmasa bu ışınlar ölümcül olurdu. Bu kozmik ışınlar bir tüfekten ateşlenen mermi kadar enerji taşıyabilir. Victor Hess'in bulduğu bu ışınlar bilim adamları için bir gizemdi. Dünyadaki radyum madeni gibi minarellerdeki radyoaktivite atomların bozunmasından kaynaklanıyordu fakat kozmik ışınların doğası farklıydı. Bilim adamları 20 yıl boyunca bu ışınları neyin üretiyor olabileceğini merak etti.

Fritz Zwicky 1933 de süpernova patlamalarını keşfetti. Ölen bir yıldızın çapının 1,5 milyon km'den 15 km'ye küçüldüğünü öngördü. Neredeyse tamamı nötronlardan oluştuğunu söyledi ve bu yüzden de onlara nötron yıldızı adını verdi. 35 yıl sonra gökbilimciler bunları keşfetmeye başladı ve Zwicky'nin haklı olduğunu gördüler. Hızla dönerek düzenli olarak radyoaktif enerji yaydıklarında onlara pulsar adını veriyoruz.

Zwicky aynı zamanda şu fikri ileri sürdü; bir galaksinin çekim gücü etrafındaki uzayı bükerek bir lens görevi görüyordu bu da hemen arkasında kalan galaksilerden gelen ışınları bozup büyütüyordu. Uzaktaki aynı galaksinin pek çok bozuk suretini görmemize neden oluyordu. Bu öngörününde 40 yıl sonra haklı olduğu ortaya çıktı onları bulmaya başladık. 

Karanlık Madde: Zwicky 1930 larda galaksilerden oluşan saç kümesini incelerken hareketlerinde bir tuhaflık olduğunu fark etti. Galaksiler fazla hızlı hareket ediyordu. O kadar hızlıydılar ki birbirlerinden uzaklaşmaları gerekiyordu çünkü galaksilerdeki yıldızların çekim gücü kümeyi bir arada tutacak kadar güçlü deildi. Zwicky onları birbirine bağlayan başka birşey olması gerektiğini düşündü. Bu gizemli bileşen yıldızların 50 katı ağır olmalıydı. Ama bu iddaya kimse kulak asmadı. 

Güneş sistemimizde merkeze en yakın gezegen merkür en dıştaki neptünden çok daha hızlı hareket eder. Bu durum temel fizik yasalarına göre çok mantıklıdır, çünkü güneşin çekim gücü mesafe arttıkça azalır. Ancak durum galaksilerde böyle değil. Galaksi merkezine yakın yıldızlar ile en uzaktaki yıldızlar aynı hızda hareket ediyor. Bütün galaksiler kütle çekim yasasını çiğniyor. Çok büyük ve görünmeyen bir güç olmalıydı adını da cehaletimizden aldı "karanlık madde".

Karanlık Enerji: Samanyolu galaksimiz 100 milyarlarca yıldız, gaz ve toz bulutları, geçmiş ve gelecekteki yıldızların maddeleri ve 100 milyar başka galaksi, bunların tamamı ve daha saymadığımız trilyonlarca gezegen, uydu, kuyruklu yıldızlar, tüm evrenin sadece %5 ini oluşturuyor. Çünkü karanlık maddeden çok daha büyük bir gizem var karanlık enerji. Kozmosun çok daha fazlasını oluşturuyor ve evrenin genişlemesine neden oluyor. 

Bir senaryoya göre bir yıldız nükleer yakıtının tamamını tüketir sonra soğur ve kendi çekim gücüyle aniden çöker, yıldız muazzam bir patlamayla geti teper ve arkasında bir nötron yıldızı veya kara delik bırakır. Başka tür ve daha sabit enerji yayan bir süpernova ise, bir dev yıldız dış gaz tabakasını bir cüce yıldıza aktarır, cüce yıldız artan yükü kaldıramayacak hale geldiğinde muazzam bir termonükleer bomba gibi patlar. Birkaç hafta böyle bir süpernovanın parlaklığı galaksideki bütün yıldızların toplam parlaklığıyla yarışır. Güneşten 5 milyar kat parlaktır. Böyle bir patlama evrenin en ücra köşesinde bile gözlemlenebilir. Bu yüzden o ücra köşelerde mesafeleri ölçmek için ideal araçlardır. Bunlara standart mumlar adını veriyoruz. 1929 da Edwin Hubble evrenin genişlediğini keşfetti. Genişlemenin 14milyar yıl kadar önce evreni doğuran büyük patlama ile başladığını öğrendik. Herkes genişlemenin bir gün duracağını ve yeteri kadar karanlık madde var ise tekrar küçüleceğini düşünüyordu. Yada eğer yeerli karanlık madde yoksa genişlemeyi sürdüreceğini ama giderek yavaşlayacağını ön görüyordu. 1998 de genişlemenin yavaşlamadığı aksine hızlandığı keşfedildi. Buna neden olan enerji kavranamadığı için karanlık enerji adı verildi.

Milyar Yıl Öncesinden Bir İz: Komşu bir yıldız insan türünün ortaya çıkmasından 1 milyar yıl önce patladı. Ölen yıldız okyanus yüzeyinin kmlerce altına izlerini bıraktı. Manganez nodülleri ve bunun gibi küçük taşlar deniz tabanının büyük bir kısmına saçıldı, çok yavaş büyüyorlar, birmilyar yılda 1mmlik katman oluştururlar. Bu nodüller deniz suyunda çözülmüş halde bulunan minarelleri alarak bakterilerle işbirliği içinde büyür. Bir süpernova demirin radyoaktif bir formunu oluşturur, dünyada doğal süreçle oluşan şeylere benzemez bu. Araştırmacılar manganez modüllerinde yüzeyin altında ince bir katman halinde bu demirin izlerine rastladılar. Nodüllerin bilinen büyüme hızından faydalanarak bu katmanın yaşını belirlediler ve çağlar önce yok olmuş bir yıldızla bağlantılı olduğunu gördüler.

Bilimsel Dil: 1979'da her iki Voyager aracı da Jupiterin etrafını dolaştığında gezegenin yüksek çekim kuvveti sapan etkisi yaptı, araçları güneş sisteminin dışına atıp 1 milyar yıl boyunca galaksimizin yıldızları arasında dolaşmaya gönderdi. Voyager'a yerleştirilen plakta evrensel dil ile evimizin adresi işlendi. Evrensel dil bilimdir. Üzerinde güneşimizin bize yakın olan pulsarlara göre konumu ve evrensel zaman birimini gösteren hidrojen atomu sembolleri var. Hidrojen atomlarındaki elektron dönüş yönünü dabit bir hızda değiştirir. Minik doğal saatler gibidirler. Dünya dışı bir gök bilimci bir gün Voyager'ı bulursa bizim konumuzu ve aracın ne zaman fırlatıldığını bulabilir.

Bilim İçin Önemli Kurallar: Araştırmacı nesillerin çalışmaları ve 5 basit kuraldan şaşmamaları sayesinde bu gün evren hakkında boyumuzu aşan bilgilere sahibiz.

KURAL 1- Otoriteyi sorgulayın, kim derse desin o öyle dedi diye doğru olmak zorunda değildir. Kendiniz düşünün.

KURAL 2- Kendinizi sorgulayın.

KURAL 3- Birşeye sırf inanmak istediğiniz için inanmayın.

KURAL 4- Gözlem ve deneylerle fikirleri sınayın. Beğenilen bir fikir iyi bir testi geçemiyorsa yanlış demektir.

KURAL 5- Unutmayın herzaman yanılıyor olabilirsiniz.

Bilimi geliştirdik ancak suistimal ettik ve kitle imha silahları ürettik. Bilim herkese ait olacak şekilde yayıldıkça suistimal edilme ihtimali azalır. Bu değerler fanatizim ve cehaletin cazibesini azaltır.