Uzay
veya feza, Dünya'nın ötesinde ve gök cisimleri arasında var olan, sonsuz olduğu düşünülen fakat sonsuz olduğu konusunda kesin yargılara varılamayan genişliktir.[1][2][3]
Uzay düşüncülerin aksine tamamıyla boş bir alan değildir; düşük yoğunluklu parçacıklar, ağırlıklı olarak hidrojen, helyum ve plazma, ayrıca elektromanyetik radyasyon, manyetik alanlar, nötrinolar, Kozmik toz ve kozmik ışınlar içeren sert vakumsu bir alandır.[4] Büyük Patlama'nın kozmik fon radyasyonuyla belirlenen uzayın taban sıcaklığı 2,7°K kelvindir. bu da (−270,45 °C - 454,81 °F) tekabül etmektedir.[5][6][6] Aslında bu sıcaklık Büyük Patlamadan sonra ortaya çıkan ışınımın günümüze gelen dalga boyudur.[6] Galaksiler arasındaki plazma, evrendeki baryonik maddenin yaklaşık yarısını oluşturur. Metreküp başına bir hidrojen atomundan daha az sayı yoğunluğuna ve milyonlarca Kelvin sıcaklığına sahiptir.[7] Büyük patlama sonrası lokal madde konsantrasyonları, yıldızlara ve galaksilere yoğunlaşmıştır. Araştırmalar, çoğu galaksideki kütlenin %90'ının karanlık madde adı verilen bilinmeyen bir biçimde olduğunu ve diğer maddelerle yerçekimsel kuvvetler yoluyla etkileşime girebilen ancak elektromanyetik kuvvetlerle etkileşime girmeyen bir maddenin yoğunluğu ile birlikte olduğu yönündedir.[4][8]Teleskoplar yardımıyla yapılan gözlemler sonucu, gözlemlenebilir evrendeki kütle-enerjisinin çoğunun karanlık enerji olduğu, çok az ayırt edilebilen bir tür vakum enerjisi olduğunu göstermektedir.[4][8] Evrenin 4,9% normal madde, 26,8% karanlık madde ve 68,3% karanlık enerji ile oluştuğu bilim insanlarınca tahmin edilmiştir.[4][9] Galaksiler arasındaki uzay, evrenin hacminin çoğunu kaplar, ancak galaksiler ve yıldız sistemleri bile neredeyse tamamen boş uzaydan oluşur.
SAMANYOLU
UZAY ARAŞTIRMALARI İÇİN BURAYA TIKLAYINIZ
UZAY ARAŞTIRMALARI
1932'de Karl Guthe Jansky adındaki bir mühendisin rastlantı sonucu bulduğu uzaydan gelen radyo yayınları, daha sonraki yıllarda radyoteleskopların doğmasına ve uzayın derinliklerinin dinlenmesine, bu radyo yayınlarının kaynaklarının ve nedenlerinin bulunmasına yol açtı.[kaynak belirtilmeli] II. Dünya Savaşı sırasında Almanların geliştirdiği V-1 ve V-2 füzeleri daha sonraki yıllarda uzayın keşfi için yapılacak çalışmalarda büyük bir adım oldu. 1947-1956 yılları arasında özellikle ABD, uzay çalışmalarına büyük hız verdi. Yapılan uzay uçuşu denemelerinin hiçbiri bir uzay aracını yörüngeye oturtmayı başaramadı. Bu arada SSCB, 1957 yılında üç kademeli Vostok roketleri ile "Sputnik" adındaki ilk yapma uyduyu Dünya çevresinde yörüngeye oturtarak uzay yarışında öne geçti. Uydulardan elde edilen uzay üzerine bilgiler, canlıların, özellikle insanların uzayda yaşayabilmeleri için hangi koşulların yerine getirilmesi gerektiğini ortaya koydu. Böylece uzay tıbbı doğdu ve gelişti. Uzayda ilk insan ise 12 Nisan 1961 tarihinde SSCB'nin uzaya gönderdiği Yuri Gagarin oldu. Bu arada, insanların uzay boşluğuna yerleşmelerini sağlamak, uzayı uzaydan izlemek, Dünya üzerinde haberleşme kolaylıkları sağlamak için binlerce uydu yörüngeye yerleştirildi ya da uzayın boşluğuna fırlatıldı. Nihayet 1969 Temmuz'unda Ay'ın Amerikalı astronotlar tarafından ziyaret edilmesi, uzay çalışmalarında ve astronomi tarihinde en önemli adımlardan biri oldu. Günümüzde uzay yarışı sürmektedir. Özellikle, insanlı uzay aracı yapabilen ABD, Rusya ve Çin bu yarışın içindedir.[11] Hindistan ise insan taşıyan mekik geliştirerek bu yarışa katılma aşamasındadır.
Kara delik
astrofizikte, çekim alanı her türlü maddesel oluşumun ve ışınımın kendisinden kaçmasına izin vermeyecek derecede güçlü olan, büyük kütleli bir gök cismidir. Kara delik, uzayda belirli nicelikteki maddenin bir noktaya toplanması ile meydana gelen bir nesnedir de denilebilir. Bu tür nesneler ışık yaymadıklarından kara olarak nitelenirler. Kara deliklerin "tekillik"leri nedeniyle, üç boyutlu olmadıkları, sıfır hacimli oldukları kabul edilir. Kara deliklerin içinde ise zamanın yavaş aktığı veya akmadığı tahmin edilmektedir. Kara delikler Einstein'ın genel görelilik kuramıyla tanımlanmışlardır. Doğrudan gözlemlenememekle birlikte, çeşitli dalga boylarını kullanan dolaylı gözlem teknikleri sayesinde keşfedilmişlerdir. Bu teknikler aynı zamanda çevrelerinde sürüklenen oluşumların da incelenme olanağını sağlamıştır. Örneğin, bir kara deliğin potansiyel kuyusunun (uzay-zaman kavisi) çok derin olması nedeniyle yakın çevresinde oluşacak yığılma diskinin üzerine düşen maddeler diskin çok yüksek sıcaklıklara erişmesine neden olacak, bu da diskin (ve dolaylı olarak kara deliğin) yayılan x-ışınları sayesinde saptanmasını sağlayacaktır. Günümüzde, kara deliklerin varlığı, ilgili bilimsel topluluğun (astrofizikçiler ve kuramsal fizikçilerden oluşan) hemen hemen tüm bireyleri tarafından onaylanarak kesinlik kazanmış durumdadır.
Kara delik kavramı ilk olarak 18. yüzyıl sonunda, Newton'un evrensel çekim kanunu kapsamında doğmuştur denebilir. Fakat o dönemde mesele yalnızca “kaçış hızı”nın ışık hızından daha büyük olmasını sağlayacak derecede kütleli cisimlerin var olup olmadığını bilmekti. Dolayısıyla kara delik kavramı ancak 20. yüzyılın başlarında ve özellikle Albert Einstein'ın genel görelilik kuramının ortaya atılmasıyla hayalî bir kavram olmaktan çıkmıştır. Einstein'ın çalışmalarının yayımlanmasından kısa süre sonra, Karl Schwarzschild tarafından, “Einstein alan denklemleri”nin merkezî bir kara deliğin varlığını içeren bir çözümü yayımlanmıştı. [5] Bununla birlikte kara delikler üzerine ilk temel çalışmalar, varlıkları hakkındaki ilk sağlam belirtilerin gözlemlerini izleyen 1960'lı yıllara dayanır. Kara delik içeren bir cismin ilk gözlemi,[6][7] 1971'de Uhuru uydusu tarafından yapıldı. Uydu Kuğu takımyıldızının en parlak yıldızı olan Cygnus X-1 çift yıldızında bir X ışınları kaynağı olduğunu saptamıştı. Fakat "kara delik" terimi daha önceden, 1960'lı yıllarda Amerikalı fizikçi John Wheeler aracılığıyla ortaya atılmıştı. Bu terimin terminolojiye yerleşmesinden önce ise kara delikler için “Schwarzschild cismi” ve “kapalı yıldız” terimleri kullanıldı.
Süpernova
Başlangıçta yapısı, iyonize madde olan plazma şeklindeki bir süpernovanın parlaklığını yitirmesi haftalar ya da aylar sürebilir. Bu süre zarfında yaydığı enerji, Güneş'in 10 milyar yılda yayacağı enerjiden daha fazladır. Bu patlamalar, maddenin evrende bir noktadan başka noktalara taşınması işine yarar. Patlama sonucunda dağılan yıldız artıklarının, evrenin başka köşelerinde birikerek yeniden yıldızlar ya da yıldız sistemleri oluşturduğu varsayılmaktadır. Bu varsayıma göre, Güneş, Güneş Sistemi içindeki gezegenler ve bu arada elbette bizim Dünyamız da, çok eski zamanlarda gerçekleşmiş bir süpernova patlamasının sonucunda ortaya çıkmıştır.
18 Eylül 2006 tarihinde R Quimby ve P. Mondol tarafından keşfedilen SN 2006gy isimli süpernovanın şimdiye kadar gözlemlenmiş en parlak süpernova olduğu açıklandı. SN 2006gy süpernovasının meydana geldiği galaksi NGC 1260, bize 238 milyon ışık yılı uzaklıkta. Yani süpernovadan gelen ışığın dünyamıza ulaşması 238 milyon yıl sürdü.
Süpernova tarafından fırlatılan gaz kabuk, yıldızlararası ortama ilerlerken, yeni meydana gelen ağır elementleri de yıldızlararası ortama katarak zenginleştirir; buna da süpernova kalıntısı denir. Tarihte gözlenen süpernova patlaması ile birlikte, sadece yarım düzine süpernova kalıntısı eşleştirilmiştir. 1572'de Tycho, 1604'te Kepler ve 1054 yılında Çinli astronomların gözlediği süpernovalar bunlara örnektir.
Cygnus takımyıldızında bulunan, Dünyaya 2500 ışık yılı uzaklıktaki ve Cygnus Düğümü olarak bilinen bir süpernova kalıntısına ait süpernova yaklaşık 15 000 yıl önce patlamıştır. Bugün bile devam edegelen patlamadan kalan şok dalgaları çevresindeki yıldızlararası ortamı hala itmektedir ve içindeki gazı ısıtıp X ışını yaymaya devam etmektedir.
1054'teki bir süpernova patlamasının artıklarından oluşan Yengeç Bulutsusu
1054 yılında Çin ve Japon kayıtlarına alınan Yengeç Bulutsusu (Crab Nebula) bir süpernova neticesi oluşmuş olup, bize uzaklığının 7000 ışık yılı olmasına rağmen haftalarca Venüs'ten daha parlak görünmüş ve yaklaşık iki yıl boyunca da gözle rahat görünen parlaklığa sahip olmuştur.
Bugün bile bulutsu saatte 4 milyon km hızla genişlemekte olup gama ışınlarından X ışınlarına, UV, optik, infared ve radyo dalgalarına kadar bütün dalga boylarında ışınım yayınlamaktadır.
Fizikte zaman[değiştir | kaynağı değiştir]
Zaman, göreceli bir kavramdır. Zaman içinde olduğumuz üç mekân ve bir zaman boyutlu uzayzamanın soyut olan boyutu olarak da kabul edilir. Aristo'ya göre zaman hareket eseri ortaya çıkmıştır o halde zaman hareketin ürünüdür. Zaman fikri görelelik kuramında da benzer şekilde mekan ile birlikte incelenmiştir. Zaman olgusu fizikte 't' (Latince zaman anlamına gelen 'tempus' kelimesinin baş harfi) harfiyle tanımlanır. Yine zamanın objektif olarak var olup olmadığı, fiziğin en önemli ve çözülemeyen konularının başında gelir. Planck zamanı denilen saniyenin 10−43'ünden daha kısa olan süre, fizikçilerce içinde bulunduğumuz üç boyutlu uzayın sınırı ve karadelik ortamının başlangıcı olarak kabul edilir. Zamanın tıpkı ışık gibi bükülebileceği varsayılmştır. Bu nedenle zaman yolculuğunun mümkün olup olmadığı birçok bilim insanı tarafından düşünülmektedir.
Benzer şekilde zamanın akıp akmadığı veya hangi yönde aktığı da fiziğin en tartışmaları konularından biridir. Bazı teoriler bu hususta tarih boyunca tartışılagelmiştir. Örneğin; Eski Arap şairleri dahi bu hususu şiirlerinde gündeme getirmişlerdir. Örneğin; İslam öncesinin ünlü şairlerinden olan Zuheyr b. Ebi Sulma, zamanının fani olmadığını savunmuştur. Mutenebbi'nin ise zamanın aktığını düşündüğü anlaşılmaktadır. Mutenebbi'nin bu husustaki bir sözünün, İngiliz filozofu Francis Bacon'a ilham vermiş olabileceği düşünülmektedir.[3]
Öne sürüldüğüne göre, uzayda oluşan her şey zamanın içindedir. Neden-sonuç ilişkisi zaman akış oku ile ilgili olup tersine zaman okunun var olması teorik olarak mümkündür. Zaman, ışık hızı ile de dolaysız ilişki içinde olup maddenin ışık hızına yaklaşması durumunda zamanının yavaş akması, ışık hızında durması ve ışık hızı ötesinde de tersine akması; takyonlar denilen atomaltı parçacıkların ışıktan hızlı hareket ettiği ve zamanlarının gelecekten geçmişe doğru aktığı veya içinde bulunduğumuz uzayzamandan başka sonsuz sayıda ihtimalin olabileceği hipotezleri de modern fiziğin ve Görelilik Kuramı'nın temelini oluşturan konulardandır.
Zamanda yolculuk, zaman içinde belirli noktalar arasındaki hareket, bir nesne ya da bir kişi tarafından uzayda farklı noktalar arasındaki harekete benzer şekilde, tipik olarak bir zaman makinesi veya bir solucan deliği olarak bilinen varsayımsa bir aygıtın kullanılması ile hareket kavramıdır. Zaman yolculuğu, felsefe ve kurguda yaygın olarak kabul gören bir kavramdır.
BİG BANG
evrenin en eski 13,8 milyar yıl önce tekillik noktası denilen bir noktadan itibaren genişlediğini varsayan evrenin evrimi kuramı ve geniş şekilde kabul gören[1] kozmolojik modeldir. İlk kez 1920'li yıllarda Rus kozmolog ve matematikçi Alexander Friedmann ve Belçikalı fizikçi papaz Georges Lemaître [2] tarafından ortaya atılan bu teori, çeşitli kanıtlarla desteklendiğinden bilim insanları arasında, özellikle fizikçiler arasında geniş ölçüde[3] kabul görmüştür.
Teorinin temel fikri, hâlen genişlemeye devam eden evrenin geçmişteki belirli bir zamanda sıcak ve yoğun bir noktadan yani tekillik noktasından itibaren genişlemiş olduğudur. Georges Lemaître’in önceleri “ilk atom hipotezi” olarak adlandırdığı bu varsayım günümüzde “büyük patlama teorisi” adıyla yerleşmiş durumdadır. Modelin iskeleti Einstein'ın genel görelilik kuramına dayanmakta olup, ilk Big Bang modeli Alexander Friedmann tarafından hazırlanmıştır. Model daha sonra George Gamow ve çalışma arkadaşları tarafından savunulmuş ve ilk nükleosentez olayı eklenmek suretiyle [4] geliştirilerek sunulmuştur.[1]
1929’da Edwin Hubble'ın uzak galaksilerdeki (galaksilerin ışığındaki) nispi kırmızıya kaymayı keşfinden sonra, bu gözlemi, çok uzak galaksilerin ve galaksi kümelerinin konumumuza oranla bir "görünür hız"a sahip olduklarını ortaya koyan bir kanıt olarak ele alındı. Bunlardan en yüksek "görünür hız"la hareket edenler en uzak olanlarıdır.[5] Galaksi kümeleri arasındaki uzaklık gitgide artmakta olduğuna göre, bunların hepsinin geçmişte bir arada olmaları gerekmektedir. Big Bang modeline göre, evren genişlemeden önceki bu ilk durumundayken aşırı derecede yoğun ve sıcak bir hâlde bulunuyordu. Bu ilk hâle benzer koşullarda üretilen "parçacık hızlandırıcı"larla yapılan deney sonuçları teoriyi doğrulamaktadır. Fakat bu hızlandırıcılar, şimdiye dek yalnızca laboratuvar ortamındaki yüksek enerji sistemlerinde denenebilmiştir. Evrenin genişlemesi olgusu bir yana bırakılırsa, Big Bang teorisinin, ilk genişleme anına ilişkin bir bulgu olmaksızın bu ilk hâle herhangi bir kesin açıklama getirmesi mümkün değildir. Kozmozdaki hafif elementlerin günümüzde gözlemlediğimiz bolluğu, Big Bang teorisince kabul edilen ilk nükleosentez sonuçlarına uygun olarak, evrenin ilk hızlı genişleme ve soğuma dakikalarındaki nükleer süreçlerde hafif elementlerin oluşmuş olduğu tahminleriyle örtüşmektedir (Hidrojen ve helyumun evrendeki oranı, yapılan teorik hesaplamalara göre Big Bang'den arda kalması gereken hidrojen ve helyum oranıyla uyuşmaktadır. Evrenin bir başlangıcı olmasaydı, evrendeki hidrojenin tümüyle yanarak helyuma dönüşmüş olması gerekirdi.). Bu ilk dakikalarda, soğuyan evren bazı çekirdeklerin oluşmasına imkân sağlamış olmalıydı (Belirli miktarlarda hidrojen, helyum ve lityum oluşmuştu.).
Big Bang terimi ilk kez İngiliz fizikçi Fred Hoyle tarafından 1949’da, “Eşyanın Tabiatı” adlı bir radyo (BBC) programındaki konuşması sırasında kullanılmıştır.[6] Hoyle, hafif elementlerin bazı ağır elementleri nasıl meydana getirebilecekleri konusunda katkıları olmuş bir bilim insanıdır.
Bilim insanlarının çoğu, evrenin başlangıcında, bir Big Bang olayının cereyan etmiş olduğuna ancak 1964/1965’te, evrenin sıcak ve yoğun döneminin kanıtı olarak kabul edilen “kozmik mikrodalga arka plan ışıması"nın ya da Georges Lemaître’in kullandığı terimlerle «Big Bang’ın soluk ışıklı yankısı»nın keşfinden sonra ikna oldular.
Teori[değiştir | kaynağı değiştir]
Bazı teoriler, özellikle de "özel ve genel görelilik", uygun uzay zamanı geometrilerinin ya da uzayda belirli hareket biçimlerinin, bu geometriler ve hareketler mümkünse, geçmişe ya da geleceğe seyahat etmeye izin vereceğini ileri sürmektedir. Fizikçiler teknik makalelerde genellikle zamanda “hareket etme” ya da “seyahat etme” (“hareket” normalde zaman koordinatı değiştikçe uzamsal konumda meydana gelen değişiklik demektir.) klişelerinden kaçınmaktadırlar ve onun yerine cisimlerin kendi geçmişlerine dönmelerini sağlayarak, uzay zamanındaki kapalı çevrimleri şekillendiren hayat çizgileri olan kapalı zaman eğrisi ihtimalini tartışmaktadırlar. Kapalı zaman eğrilerini içeren (Gödel uzay zamanı gibi) uzay zamanlarını tanımlayan genel görelilik denklemi için çözümlerin olduğu bilinmektedir. Ancak bu çözümlerin fiziksel olarak makullüğü kesin değildir.
Görelilik, eğer bir kişi Dünya’dan bağıl hızda uzaklaşıp geri dönüyorsa, seyahat eden bu kişi için Dünya’da daha fazla zamanın geçmiş olduğunu öngörmektedir. Bu yüzden, bu açıdan bakıldığında göreliliğin “geleceğe yolculuğa” izin verdiği kabul edilmektedir (göreliliğe göre, ayrılma ve geri dönüş arasında gerçekte ne kadar zaman geçtiği sorusuna verilecek tek bir objektif yanıt yoktur ancak, hem Dünya’nın hem de yolcunun tecrübe ettiği tam zamanın ne kadar olduğuna dair objektif bir yanıt vardır, yani her birisi ne kadar yaşlandı; ikiz paradoksuna bakınız). Öte yandan bilim toplumunda bulunan birçok kişi geçmişe zaman yolculuğunun oldukça olasılık dışı olduğuna inanmaktadır. Zamanda yolculuğa izin veren herhangi bir teori olası nedensellik problemleri öne sürmektedir. “Büyükbaba paradoksu” klasik bir nedensellik problemidir. A kişisi zamanda geçmişe gittiğini ve A’nın büyükannesi A’nın babasına hamile kalmadan bu kişinin büyükbabasını öldürdüğünü varsayarsak ne olur? Ancak bazı bilim adamları, Novikov’un kendi içinde tutarlılık ilkesine ya da paralel evrenlerin dallara ayrılmasına başvurularak paradokslardan kaçınılabileceğine inanmaktadır (aşağıdaki 'Paradokslar' kısmına bakınız).
Etimolojisi[değiştir | kaynağı değiştir]
Zaman kavramı, Türkçeye Arapçadaki zeman (زمن) kelimesinden geçmiştir. Arapçadaki zaman kavramının etimolojisi hakkında ise üç hipotez bulunmaktadır. İlk hipoteze göre, zeman sözcüğü kadim Pers dilindeki jamânâ kelimesinden Arapçaya geçmiştir. İkinci hipoteze göre, zeman kelimesi aslında Akadca bir kelimedir. Üçüncü hipoteze göre ise zeman kelimesi Antik Samicede mevcut olan bir sözcüktür.
UZAY VE ZAMAN FELSEFESİ İÇİN BURAYI TIKLAYINIZ
GENİŞLEYEN EVREN TEORİSİ İÇİN BURAYA TIKLAYINIZ.
