Dünya gaz ile toz bulutuydu...
Evrim sayfamızın ilk haftasında hem evrenin hem de Dünya’nın kökenini inceliyoruz.
Dergimizin bu sayısından itibaren, evrim sayfamızda evrim teorisinin kökenlerini, evrim üzerine güncel tartışmaları işleyeceğiz. Evrim sayfamızın ilk haftasında hem evrenin hem de Dünya’nın kökenini inceliyoruz. İlerleyen haftalarda da, evrim kuramının Antik çağlardan Darwin’e evrimi, Darwin ve sonrası, Türkiye’de evrimin önceden ne, şimdi ne olduğu gibi konuları işleyeceğiz.
GİRİŞ
Dünyadaki bütün canlılar, ortak bir kimyayı paylaşır. Köpeklerin, helikopter böceklerinin, dinozorların, yosunların hepsinin vücutları karbon, kalsiyum, oksijen gibi elementlerden oluşmuştur. Dünyada yaşamın ortaya çıkmasından beri bu elementler defalarca kez yeniden döngüye girmiştir. Bugün vücudumuzu oluşturan atomların bir kısmı daha önceden taşların, havanın, denizlerin, uzun zaman önce ölmüş başka organizmaların parçasıydı. Peki bu elementler nereden gelmiştir? Bu soruyu yanıtlamak için, dünyamızı oluşturan maddelerin nereden geldiğine bakmamız gerekir.
Dünyamız yaklaşık 4,6 milyar yıl önce, Güneş Sisteminin kalanıyla birlikte, nebula olarak bilinen gaz ile toz bulutu halindeydi. Gökyüzü gözlemleri, hem kendi galaksimizde, hem de ötesinde çok sayıda nebulanın, farklı türlerde, ömürlerinin farklı aşamalarında yıldızların varlığını ortaya koymuştur. Aynı biyologlar gibi, gökbilimciler de işe üzerinde çalıştıkları özneleri sınıflandırarak başlarlar. Yine biyologlar gibi, doğumu, yaşamı, ölümü, çevreyi incelemek gökbilimciler için de kritik önem taşır.
Biyologlar ağaçların yaşam döngülerini, çok sayıda farklı türden ağacın tohum, fidan hallerini, yetişme koşullarını gözlemleyerek kavrayabilir. Ağaçların nasıl geliştiğini anlayabilmek için onlarca, yüzlerce yıl boyunca ormanda oturup ağaçları seyretmeleri gerekmez. Aynı şekilde, çok sayıda farklı türden yıldızı, bunların bağlı oldukları nebulayı, gezegen öncesi disk hallerini, yıldızları oluşturan çevre koşullarını gözlemleyen gökbilimciler de, yıldızların nasıl geliştiğini anlatabilir. Bizim Güneş Sistemi’miz de bu resme tam olarak oturur.
GÖKBİLİMCİLER NE YAPAR?
Yine biyologlar gibi, gökbilimciler de yalnızca gözlem yapmakla yetinmez, laboratuvarlarda örnekler de incelerler. Radyometrik tarihlendirme, fiziksel, jeolojik, kimyasal analizler, uzaydan elde edilen örnekler hakkında bilgi vermenin yanı sıra, ayaklarımızın altındaki dünyanın tarihini de anlatır bizlere.
Bu örnekler pek çok çeşitte olabilir. Stardust gibi yüksek irtifada uçan uçak ya da uzay araçlarının getirdiği gezegenler arası toz parçacıklarından, Apollo astronotlarının Ay’dan getirdiği taşlara, uzaydan Dünya’ya meteor şeklinde düşen taşlara kadar uzanabilir bu örnek yelpazesi.
ÇARPIŞMALAR...
Bulutsuz bir gecede gökyüzüne baktığımızda, ayın yüzeyindeki kraterler, irili ufaklı çarpışmaların hikayesini anlatır bize. Asteroidler, kuyruklu yıldızlar, meteorlar, küçük birikintiler Güneş Sistemimizin etrafında, kimi zamanlar birbiriyle ya da daha büyük nesnelerle kesişen yörüngelerde hareket eder. Büyük bir taş Ay’a çarptığında, çarpışma enerjisi hem taşı hem de Ay yüzeyini eritir, uzaya enkaz püskürtür, bu enkaz ayın yüzeyinde geri yağarak geride etrafı püskürük örtüsüyle kaplı bir krater bırakır. Daha yeni kraterler, eskilerin üzerinde oluşarak, bu çarpışmaların uzun hikayesini bizlere anlatır. Fakat bu türden çarpışmalar yalnızca Ay’da gerçekleşmez. Dünya da dahil olmak üzere öteki aylar ile gezegenler de bu çarpışmaları yaşar.
Üzerinde hava ya da yaşam bulunmayan Ay’ın aksine Dünya’da bu çarpışmaların geride bıraktıkları, hava ile suyun yarattığı erozyonla, kıtasal kaymalarla, yaşamın varlığıyla maskelenir. Dahası, atmosferimiz, küçük nesnelerin daha yere çarpmadan önce yanıp kül olmalarına neden olur. Yine de, pek çok meteor gökten düşerken gözlemlenip, daha sonra kazıyla ortaya çıkarılmıştır. Bu gök taşlarının kimyası, yeryüzündeki maddelerin kimyasından az da olsa farklıdır, bu farklı kimya da gök taşlarının kökeninden, uzaydaki serüveninden, bir şeyler taşır.
“HEPİMİZ Mİ UZAYLIYIZ?”
Dünya’daki bütün maddeler, yani denizlerdeki sular, havadaki nitrojen, hem vücudumuzda hem taşlarda bulunan demir, eninde sonunda uzaydan gelmiş, sonunda Dünya’da yaşamın fitilini ateşleyen bir döngüyü başlatmıştır.
Uzaydan daha sonraki dönemlerde gelen etmenler de, Dünya’daki evrimin seyrini değiştirmiş, kimi zaman gezegendeki yaşamın hemen hemen tümünü ortadan silip süpürmüştür. Her ne kadar bilindiği kadarıyla yaşam Dünya’ya has olsa da, yaşamın tarihiyle bütün evrenin tarihi bir bütün oluşturur.
BÜYÜK PATLAMA TEORİSİ NEDİR?
Bu sorunun yanıtına, Büyük Patlama’nın ne olmadığından başlayalım. Büyük Patlama teorisi, isminde patlama geçmesine rağmen, bir şeylerin patladığını söyleyen bir teori değildir.
Pek çok popüler bilim kaynağında BBT (Büyük Patlama Teorisi) hemen hemen şöyle açıklanır: “Evren, bütün maddenin konsantre halde bulunduğu bir noktadan patlayarak genişlemiştir.” Muhtemelen, pek çok insanın BBT hakkında aklına ilk gelen şey de aşağı yukarı buna yakındır. Hatta “Başta sadece hiçlik vardı, sonra bu hiçlik patlayarak genişledi.” diyenlere bile rastlamak mümkün.
Bu varsayımların arkasında birkaç temel yanlışlık bulunuyor.
1) BBT, evrenin kökeni ile ilgili bir teori değildir. Evrenin zaman içerisindeki gelişimiyle ilgilenir.
2) Evrenin “bir zamanlar nokta büyüklüğünde olduğu” sözünün BBT ile ilgisi yoktur.
3) Evrenin kökeni, halihazırda var olan bir boşluğa bir madde patlaması şeklinde değildir.
Yani, Big Bang’in uzayda belli bir yerde başladığı, buradan yayıldığı düşüncesi yanlıştır. Hubble Yasası’na göre, daha erken bir dönemde, evrenin her tarafı daha yoğun haldeydi, şimdi ise her şey birbirinden uzaklaştığı için daha az yoğun.
NEDİR O ZAMAN?
BBT’nin tam tanımını günlük hayatta kullandığımız kelimelerle yapmak fazlasıyla zor bir iş. Günümüzdeki bilimsel konuların pek çoğunda olduğu gibi, basit bir açıklama yaparken, bazı ayrıntılar öne çıkarılıp bazıları halı altına süpürüldüğü için, belli derecede hatalı olacaktır bu yönden tüm çabalar.
Fakat teorinin en sade tanımı şöyle olabilir: “Uzun zaman önce, evren çok yoğun, çok sıcak bir haldeydi, o zamandan beri genişleyerek daha az yoğun, saha soğuk hale geldi.” “Genişleme” kelimesi, maddenin uzayda uçup gittiği şeklinde anlaşılmamalıdır. Aksine, uzayın kendisi daha büyük hale gelmektedir. Bu olayı anlatmak için en çok başvurulan örneklerden birisi, üzerinde galaksileri temsil eden noktalar bulunan balonun şişmesidir. Aşağıdaki resimde bunun bir örneğini görebilirsiniz.
BÜYÜK PATLAMA TEORİSİNİN TARİHİ NEDİR?
Albert Einstein, 1915 yılında uzay ve zaman algımızı kökünden değiştiren Genel Görelilik Teorisi’ni ortaya attığı zaman denklemlerin statik olmayan bir evreni gösterdiğini fark etti. O zamanlarda Evren’in genişlediğine veya daraldığına dair bir gözlem olmadığı için Einstein denkleme “Kozmolojik Sabit” adıyla bilinen bir parametre koydu, bu parametre boş uzayın enerjisini temsil ediyordu ve kütle çekimin etkisini yok ederek Evren’in statik bir biçimde kalmasını sağlıyordu.
Edwin Hubble, 1929 yılında hemen her yönde galaksilerin ışığının kırmıza kaydığını keşfettiği zaman durum değişti. Doppler Etkisi olarak bilinen fenomene göre bir nesne uzaklaştığı zaman ondan yayılan ışığın dalga boyu artar. Kırmızı görünen ışık en uzun dalga boyuna sahip olduğu için bu, nesnelerin daha çok kırmızı görünmesi demektir; aynı şekilde, nesne yakınlaştığı zaman ışığın dalga boyu azalır ve nesne daha çok mavi gibi görünür. Hubble, galaksilerin bizden uzaklaştığını keşfederek Evren’in genişlediğini ilk gözlemleyen kişi oldu. Belçikalı bir papaz olan George Lemaitre 1927’de zamanı geriye alırsak evrenin tek bir noktada buluşacağını söyledi.
Büyük Patlama Teorisi’ne karşı Sabit-Durum (Steady-State) Teorisi ortaya atılmıştı. Hermann Bondi, Thomas Gold ve Fred Hoyle’un 1948’de ortaya attığı bu teoriye göre nesneler birbirinden uzaklaştıkça yeni nesneler oluşuyor ve böylece Evren’in enerji yoğunluğu sabit kalıyordu. Ve yine aynı teoriye göre Evren’in başlangıcı ve sonu yoktu. 1965 yılında gözlemlenen Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması Büyük Patlama Teorisi için çok güçlü bir kanıt oluşturdu. Bunun yanı sıra Evren’deki madde dağılımı da Büyük Patlama Teorisi için yine çok büyük bir dayanak sağlıyordu.
Bugün ilk kez Tip 1a süpernovası ile yapılan gözlem ve diğer gözlemler ile biliyoruz ki Evren hızlanarak genişliyor. Bunun ne kadar tuhaf bir şey olduğunu anlamak için elinizdeki bir topu yukarı attığınızı hayal edin. Bu durumda top, gittikçe yavaşlayarak yükselecek ve belli bir noktada durduktan sonra hızla yere düşecektir veya topu çok hızlı atarsanız (bir insan veya bugünkü bir cihaz bunu yapabilecek kadar güçlü değildir) top gittikçe yavaşlayacak ancak sonunda sabit bir hızla uzaklaşmaya devam edecektir. Bizim Evren’imiz ise atıldıktan sonra yukarıya doğru gittikçe hızlanan bir topa benzemektedir.
Halen kozmolojide en çok kabul gören model olmasına rağmen Büyük Patlama Teorisi kusursuz bir teori değil. Teorinin en büyük zayıflığı Evren’in başlangıcında bir tekillilik içermesi. Bilim insanları bunun sebebinin teorinin klasik olmasından (Kuantum mekaniğine dayanmamasından) ileri geldiğini ve bir Kuantum Kütle Çekim Teorisi’nin bu sorunu halledeceğini düşünmektedirler. Bunun yanı sıra Büyük Patlama Teorisi; Ufuk Problemi, Düzlük Problemi, Monopol Problemleri gibi problemleri çözmek için yeterli değil (Çarğı Mert Bakırcı, Evrim Ağacı, “Büyük Patlama Teorisine Dair 10 Soru 10 Cevap” evrimagaci.org/article/tr/buyuk-patlama-teorisine-dair-10-soru-10-cevap)