Karanlık Enerji Nedir, Ne Değildir?

Karanlık enerji astrofizikçileri hep şaşırtmıştı. 20. Yüzyılda bilim insanları Evren’in giderek genişlediğini keşfettiler. Bu herkes için son derecede şaşırtıcı olmuştu, zira bilim insanları Evren’in kütle çekim kuvvetiyle bir süre sonra genişlemeyi bırakıp, daralmaya başlayacağını düşünüyorlardı.

Evren’in Başlangıcı

Evren 13 milyar yıl önce “Büyük Patlama” sonucunda ortaya çıktı. Büyük Patlama’nın tam olarak nasıl başladığı hakkında farklı hipotezler vardır. En kabul gören hipotez ise Evrenin çok küçük bir notkadan veya bir “tekillikten” ortaya çıktığıdır.

Yani görüp görebileceğiniz her şey, güneş, karadelik, siz, ben; kurşun kalemin kağıtta bıraktığı noktanın alanı kadar bir yere sıkışmıştı. Belki de “alanı olmayan” bir noktaya. Ki bu durumda o noktadaki enerji sonsuz veya sonsuza yakındı.

Zamanın başlangıcı Büyük Patlama’ya denk gelir. Çünkü zaman, değişim demektir; değişim de ancak etrafta nesneler varsa olur. Yoklukta yani Büyük Patlama’dan önce nesneden bahsedemeyiz, dolayısıyla değişimden ve zamandan da bahsedemeyiz.

Her neyse, Büyük Patlama gerçekleştikten sonra inanılmaz bir genişleme yaşandı, enerji o kadar yoğundu ki, olduğu yerde duramadı. İnanılmaz bir ivmeyle evren genişlemeye başladı.

İşte her şey burada başlıyor: Evren’in büyük patlamadan sonra bir genişleme ivmesi vardı. Sonuçta Büyük Patlama’nın şiddetiyle enerji etrafa saçılmıştı. Astonomlara ve Fizikçilere göre Evren’nin genişlemesi bir süre sonra yavaşlayacak ve tersine dönecekti.

Bunun nedeni kütle çekim kuvvetiydi. Kütle çekim sonsuz uzunlukta etki eden bir kuvvet olduğundan Evren bir örümcek ağı gibi birbirine bağlı olacak, ve kütle çekim şiddeti bir noktaya geldiğinde kütle çekim, evrenin daha fazla genişlemesine izin vermeyecekti.

Hatta ve hatta Evren’in ve Uzay’ın hep bu şekilde kendini tekrar edip Big Bang’ı defalarca yaşadığı düşünülüyordu: Genişleme-Durma-Darlaşma-Tek Bir Nokta. Tek bir noktadan sonra döngü tekrar başlıyordu.

Fakat böyle olmadı, Astrofizikçi Edwind Hubble 1929’da Evrenin genişlediğini keşfetti bundan sonra da astrofizikçiler gözlemledikleri Yıldızların ışıklarını yıllar sonra tekrar incelediklerinde ışığın kırmızıya kaymış olduğunu gördüler. Bu da demek oluyordu ki Yıldız bizden uzaklaşıyordu! Bu normaldi fakat, biraz daha incelediklerinde yıldız, bizden gittikçe hızlı şekilde uzaklaşıyordu.

Yani anlaşıldı ki Evren’in genişlemesinin yavaşlaması gerekirken evren’in genişleme hızı daha da artıyordu. Bilim insanları bunun üzerine farklı teoriler ürettiler. Günümüzde en geçerli olanı Karanlı Enerji.

Karanlık enerji öyle bir şey olmalıydı ki ters bir kütle çekim etkisi yapmalıydı. Sonuçta kütle çekim Evreni bir arada tutmak istiyor fakat Karanlı Enerji buna izin vermiyordu.

Öyle ki evrenin her saniye daha hızlı genişlemesinden anlıyoruz ki, karanlık enerji miktarı her saniye artıyor. Buradan da şu çıkarımı yapabiliriz: Karanlık Enerji boşlukta. Ve her yerde.

Heisenberg Belirsizlik ilkesine göre uzaydaki boşluk olan bir yer tamamen boş olamaz. Çünkü eğer boş olursa oradaki boşluğun hem hızını hem konumunu doğru olarak biliriz. Fakat böyle bir şey olamaz, boşlukta bile minimum derecede dalgalanmalar olmalıdır, bu dalgalanmalardan biri madde-antimadde üretimi, fakat karanlık enerji hakkında bir dalgalanma bilmiyoruz.

Tavsiye Edilen Yazı: Heisenberg Belirsizlik İlkesini Anlamak

Karanlık Enerji Yerde! Gözümüzün önünde, evrenin, uzayın her köşesinde…

Daha doğrusu tespit edemiyoruz çünkü bildiğimiz kadarıyla karanlık enerji, gördüğümüz hiçbir şeyle etkileşime girmiyor. Anti Madde-Madde üretimlerine rastlıyoruz, deneysel olarak gözlemleyebiliyoruz, fakat Karanlık enerji, hayır.

Devam edecek olursak Evren’in hızlanarak genişlemesini şuna bağlayabiliriz: Dedik ki boş uzay aslında boş değil içinde kendine ait dalgalanmalar oluyor, tespit edemediğimiz bir dalga da karanlık enerji. Bu da demek oluyor ki “boş” uzay dediğimiz yer ne kadar artarsa barındıracağız karanlık enerji o kadar fazla olacaktır.

Şöyle bir örnek verecek olursak durumu iyi kavramış oluruz: Şu an bu yazıyı okuduğunuz odanızın tabanı, uzay olsun. Kolaylık açısından odanız 100 m² olsun. Ve diyelim ki her bir metrekarede 10 gram karanlık enerji var. Yani odanızda 1000 gram karanlık enerji var.

Eğer uzayınız genişlerse, diyelim ki 200 \(\) m^2\(\) olursa yine metrekarede 10 gram karanlık enerji olacağından toplam, odanızda 2000 gram karanlık enerji olacaktır.

Yani odanız genişledikçe odanızın karanlık enerji miktarı artacaktır. Aynı şekilde evren genişledikçe de evrenin karanlık enerji miktarı artacaktır.

Evren ne kadar genişlerse karanlık enerji miktarı o kadar artar.

Karanlık Enerji’nin Yanında Başka Teoriler de Var

Evet, şu an elimizdeki en olası teori Karanlık Enerji. Fakat bunun yanında birkaç teori daha var. Mesela bir başak teori diyor ki: Evren sürekli genişliyor ve genişleme hızı artıyor çünkü evrende başka “büyük patlamalar” oluyor.

Yani sürekli büyük patlamalar oluyor ve buradan çıkan enerji evreni genişletiyor. Bu teori pek kabul görmedi çünkü eğer böyle bir enerji salınımı çıksaydı yüksek ihtimal hissedilirdi.

Işıkyıllarca uzaktaki yıldızların patlayınca çıkardıkları enerji miktarını görebiliyoruz. Fakat bir de başka bir büyük patlamanın çıkardığı enerjiyi düşünün, bunu hayli hayli görebilmemiz lazım! Fakat çok uzaklarda değilse. Teori demişken de şu yazımızı kesinlikle tavsiye ederiz: Bilim Nasıl Çalışır: Teori ve Kanun, Matematikle Farkı

Genişle Genişle Nereye Kadar: Evrenin Sonu

Evrenin sonu hakkında değişik teoriler vardır. Mesela eskiden evren genişleyecek, sonra duracak, sonra da tüm maddeler birbirlerine çarparak çok küçük bir alana toplanacak, derlerdi.

Fakat artık böyle bir döngü olmadığı anladığımızdan farklı teoriler ürettik. Konumuzla alakalı başlıca iki tane var, bunları inceleyelim.

Büyük Değişim:

Eğer Karanlık Enerji sandığımızdan güçlüyse bir süre sonra evren çok çok hızlı genişlemeye başlayacak. Fakat dört bir yandan genişleyen insan gibi evren de bir süre sonra genişlemeye dayanamayacaktır.

Öyle ki artık atomlar bile dayanamayacak ve güçlü nükleer kuvvet” bile karanlık enerjiye yenilecektir. İnsanların, ağaçların, gezegenlerin atomları genişlemeye dayanamayacak ve adeta bir spagetti olup parçalanacaktır.

Bu teori şu an pek ön planda değil, bunun önünde olan “Büyük Donma” var.

Büyük Donma:

Evren genişlerken, entropi de artar. Entropi de düzensizlik demektir, Evrendeki her şey ama her şey düzenden, düzensizliğe doğru gider. Mesela en basitinden insanlar ölür, karpuz bozulur.

Entropiden kısa bir şekilde bahsedecek olursak entropi şudur: Cam bir bardağınız olsun, eğer cam bir bardağı yere atarsanız kırılma olasılığı, kırılmama olasılığından fazladır.

Aynı şekilde evrenden örnek verecek olursak; Güneş’imizin 5 milyar yıl sonra yaşamama olasılığı, yaşama olasılığından fazladır. Yani Güneş’imiz 5 milyar yıl sonra yüksek ihtimal ömrünü tüketecek.

Bunun gibi de evrendeki her şey düzensizliğe doğru gider. En sonunda ise entropi, en yüksek seviyesinde yani maksimum seviyesine ulaşınca evrendeki tüm enerji eşit bir şekilde her yere dağılır. (Neden olduğunu bilmiyorum, zira karışık ve kaynakça bölümüne bakabilirsiniz.)

Bu durumda hiçbir şekilde enerji transferi olmaz, çünkü enerji her yerde eşittir!

İşte Orada, Karanlık Enerjiyi görebildiniz mi?

Karanlık Enerji İnsanlığı Yalnız Bırakacak!

Milyon yıllar sonra Güneş Sistem’i ve Dünya diye bir şey kaldıysa Dünya üzerinde yaşayan insanları düşünün. Çok şanssızlar, çünkü gökyüzünde hiçbir şey göremeyecekler, karanlık hariç.

Çünkü karanlık enerji, evreni o kadar genişletmiş olacak ki her şey; dev bir evrenin içinde birbirlerinden çok uzak şekilde yayılmış olacak. Bunun nedeni de Uzayın sadece sınırlarında değil, her yerde her zaman genişlemesi. Ayrıca buradan da anlıyoruz ki Uzayın bir merkezi yok, çünkü Uzay her zaman genişliyor ve sabit bir merkezden söz etmek söz konusu olamaz.

Konuya devam edecek olursak o insanlar da kendilerine gelen birkaç ışık fotonu dışında hiçbir şey bilemeyecekler.

İşin Felsefi Boyutu

Yukarıda anlattığımız şey bize bilim felsefesinde önemli bir ipucu sağlıyor. Dedik ki bizden milyonlar sonra gelecek olan insanlar, uzayda da gök cismi göremeyecekler. Yani “mevcut durumlarından” dolayı uzayı bilmiyorlar.

Peki ya bizde de buna benzer bir “mevcut durum” varsa? O insanlar uzaydaki başka gök cisimlerini hiçbir zaman bilemeyecekler, ya biz de mevcut durumumuzdan dolayı bir şeyleri asla bilemeyeceksek?

Buradan da anlıyoruz ki insanlığın asla bilemeyeceği şeyler olabilir. O yüzden her şeyi biliyoruz diye pek sevinmeyelim bence.

Son Söz

İnsanlığın daha keşfedeği çok şey var. Karanlık Enerji konusunda daha emekliyen bir bebek bile değiliz. Karanlık enerji hakkında neredeyse hiçbir şey bilmiyoruz! Bildiğimiz tek şey, etkileşime girmediği, evrenin genişlemesinde büyük rolü olduğu.

İlkinden emin bile değiliz. İnsanlığın daha çoooook çalışması gerek.