Editörün notu: “Evren, Gözlenebilir Olandan 250 Kat Daha Büyük Olabilir” makalesi, okurlarımız arasında büyük bir tartışma başlattı ve birkaçının UT'nin kozmoloji hakkında bir dizi makalesi olması gerektiğini - bir Cosmology 101, eğer isterseniz. Yukarıda adı geçen makaleyi yazan en yeni yazarımız Vanessa D’Amico, Cosmology 101 serisine bugün başlayarak başlıyor.
Evren nasıl başladı? Bu, kozmolojideki en acil sorulardan biri ve muhtemelen bir süredir olacak. Burada, bilim adamlarının evrenin hayatının ilk biçimlendirici saniyeleri hakkında bildiklerini düşündüklerini açıklayarak başlayacağım. Muhtemelen, hikaye düşündüğünüz gibi değil.
Başlangıçta… gerçekten bilmiyoruz. Kozmolojideki en yaygın yanılgılardan biri, evrenin aniden patlayan ve bildiğimiz kadar uzaya yol açan son derece küçük, akıl almaz derecede yoğun bir malzeme koleksiyonu olarak başladığıdır. Bu fikirle ilgili bir takım sorunlar var, en azından büyük “patlama” olarak adlandırılan bir olayda örtük olan tüm varsayımlardan değil. Gerçekte, hiçbir şey “çarptım.” Bir patlama kavramı, etrafındaki boşluğu yavaş yavaş dolduran genişleyen bir malzeme gelgitini akla getirir; ancak, evrenimiz doğduğunda, yer yoktu. Zaman da yoktu. Vakum yoktu. Kelimenin tam anlamıyla hiçbir şey değil.
Sonra evren doğdu. İlk 10 sırasında son derece yüksek enerjiler-43 Hayatının saniyeler bilim adamlarının kozmosun kökeni hakkında kesin bir şey belirlemelerini çok zorlaştırıyor. Elbette, kozmologlar daha sonra ne olabileceğine inandıkları konusunda doğruysa, önemli değil. Enflasyon teorisine göre, yaklaşık 10'da-36 saniye içinde, evren üstel bir genişleme dönemi geçirdi. Saniyenin birkaç binde biri kadar, uzay yaklaşık 10 faktör kadar şişirildi78, bir zamanlar bitişik olan bölgeleri anlaşılmaz mesafelerle hızlı bir şekilde ayırır ve uzay-zaman dokusunda küçük kuantum dalgalanmalarını patlatır.
Enflasyon birkaç nedenden dolayı cazip bir teoridir. Her şeyden önce, evrenin neden büyük ölçeklerde homojen ve izotropik olduğunu gözlemlediğimizi açıklıyor - yani her yöne ve tüm gözlemcilere aynı görünüyor. Ayrıca, evrenin neden kavisli olmaktan ziyade görsel olarak düz göründüğünü açıklar. Enflasyon olmadan, düz bir evren son derece ince ayarlanmış bir dizi başlangıç koşulu gerektirir; ancak, enflasyon bu ince ayarı bir ölçek numarasına dönüştürmektedir. Tanıdık bir benzetme: Ayaklarımızın altındaki zemin düz görünüyor (küresel bir gezegende yaşadığımızı bildiğimiz halde), çünkü biz insanlar Dünya'dan çok daha küçüküz. Benzer şekilde, şişirilmiş evren, yerel görüş alanımıza kıyasla o kadar büyüktür ki, mekansal olarak düz görünmektedir.
Teori ilerledikçe, enflasyonun sonu, bugün gözlemlediğimiz gibi biraz daha fazla görünen bir evrene yol açtı. Enflasyonu sürükleyen vakum enerjisi aniden farklı bir enerjiye dönüştü - temel parçacıklar yaratabilecek tür. Bu noktada (sadece 10-32 evrenin doğumundan saniye sonra), ortam sıcaklığı bu parçacıklardan atom veya molekül oluşturmak için hala çok sıcaktı; ancak saniyeler ilerledikçe, uzay kuarkların bir araya gelip protonlar ve nötronlar oluşturabileceği noktaya kadar genişledi ve soğudu. Yüksek enerjili fotonlar, sürekli olarak çarpıcı ve heyecan verici yüklü protonlar ve elektronlar etrafında dartlaşmaya devam etti.
Peki sonra ne oldu? Bu kaotik madde ve radyasyon çorbası bugün gördüğümüz örgütlü yapının engin alanı haline nasıl geldi? Gelecekte evrene ne olacak? Ve hikayenin nasıl geliştiğini nasıl bilebiliriz? Bu soruların cevapları ve daha fazlası için Cosmology 101'in birkaç taksitine göz atmayı unutmayın!
